European Space and Sounding Rocket Range

Die European Space and Sounding Rocket Range (kurz Esrange) ist ein Startplatz für Ballons, Höhenforschungsraketen und orbitale Trägerraketen in der Nähe von Kiruna in Schweden. Die Esrange ist zudem eine Erdfunkstelle für Satelliten, eine wissenschaftliche Beobachtungsstation und ein Testgelände für Flugkörper. Die Esrange wurde als eine zivile Einrichtung 1964 gegründet und wird seit 1972 von der Swedish Space Corporation (SSC) betrieben. Raketen- und Ballonstarts werden vom Esrange Andøya Special Project (EASP) der ESA koordiniert. Die Esrange ist neben dem Raketenversuchsgelände Vidsel Teil des Versuchsgeländes Vidsel.

Auf dem Gelände der Esrange werden hauptsächlich Nutzlasten von Weltraumbehörden und wissenschaftlichen Einrichtungen gestartet und Forschung betrieben. Dabei sind neben der ESA etwa auch die NASA, das DLR, das CNES und die Swedish National Space Agency an Starts und Versuchen beteiligt. Zunehmend finden auch kommerzielle Aktivitäten von privaten Unternehmen statt, darunter Triebwerktests und Satellitenkommunikation.

Lage mini|Die Landschaft in der Esrange im Winter Die Esrange liegt in der schwedischen Provinz Norrbottens län bei etwa 68° Nördlicher Breite und damit innerhalb des Polarkreises. Diese geographische Position erlaubt die Beobachtung von Phänomenen wie dem Polarlicht und leuchtenden Nachtwolken. Insgesamt ist das Gelände circa 140 km lang und 80 km breit. Das Grundstück wurde aufgrund seiner Lage in dünn besiedeltem Gebiet ausgewählt. Raketenstarts können über Land durchgeführt werden. Dies ist bei suborbitalen Flügen mit Experimenten in der Schwerelosigkeit von Vorteil, da Proben nach einem Flug so schnell wieder gesammelt werden können. Bei Ballonflügen können sich die Landezonen bis nach Norwegen, Finnland und Russland erstrecken. Die nächste Stadt ist Kiruna, die an das Verkehrsnetz angebunden ist. Die Temperaturen können im Winter bis auf −48 °C fallen. Die Esrange liegt in Sápmi, dem Siedlungsgebiet der indigenen Samen. Sie umfasst Weideflächen nomadischer Rentier-Hirten. Bevorstehende Raketenstarts werden per Helikopter durchgesagt, auf dem Gelände wurden Schutzräume eingerichtet.

Infrastruktur [ { "type": "ExternalData", "service": "geoshape", "ids": "Q1368518", "properties": { "title": "Hauptgebäude", "stroke": "#52b483", "fill": "#52b483" } }, { "type": "ExternalData", "service": "geoshape", "ids": "Q127446463", "properties": { "title": "Sicherheitszone A", "stroke": "#f99991", "fill": "#f99991" } }, { "type": "ExternalData", "service": "geoshape", "ids": "Q127448345", "properties": { "title": "Sicherheitszone B", "stroke": "#f99991", "fill": "#f99991" } }, { "type": "ExternalData", "service": "geoshape", "ids": "Q127450009", "properties": { "title": "Sicherheitszone C", "stroke": "#f99991", "fill": "#f99991" } }, { "type": "Feature", "geometry": { "type": "Point", "coordinates": [21.10722, 67.89331] }, "properties": { "title": "suborbitaler Startplatz", "marker-symbol": "rocket", "marker-color": "#B22222" } }, { "type": "Feature", "geometry": { "type": "Point", "coordinates": [21.16233, 67.87808] }, "properties": { "title": "orbitaler Startplatz", "marker-symbol": "rocket", "marker-color": "#B22222" } }, { "type": "Feature", "geometry": { "type": "Point", "coordinates": [21.08384, 67.88741] }, "properties": { "title": "Ballonstartplatz", "marker-symbol": "circle-stroked", "marker-color": "#B22222" } }, { "type": "Feature", "geometry": { "type": "Point", "coordinates": [21.06169, 67.87896] }, "properties": { "title": "Satellitenstation", "marker-symbol": "communications-tower", "marker-color": "#B22222" } }, { "type": "Feature", "geometry": { "type": "Point", "coordinates": [21.081389, 67.891667] }, "properties": { "title": "Hauptgebäude", "marker-symbol": "home", "marker-color": "#228B22" } }, ] mini|Parabolantennen der Erdfunkstelle im Jahr 2009. Die Esrange bietet Startplätze für suborbitale und orbitale Flüge sowie Stratosphärenballons. Zudem werden in der Einrichtung Raketenmotoren getestet und im gesperrten Luftraum Testflüge durchgeführt.

Im Zentrum der Anlage liegt das Hauptgebäude in dem sich Büros, eine Rezeption und Konferenzräume befinden. Daneben befinden sich ein Gästehaus und Gastronomie für Kunden und geladene Gäste.

Südlich des Hauptgebäudes liegt das Ballonfeld mit der dazugehörigen Infrastruktur.

Einen Kilometer östlich des Hauptgebäudes befindet sich der Startkomplex für suborbitale Flüge. Er ist um den sogenannten Skylark-Startturm organisiert. Der Startturm hatte in seiner ursprünglichen Struktur eine Höhe von 30 Metern und besaß ein Kegel-förmiges Dach, das durch Metall-Fachwerkträger getragen wurde. Raketen wurden im Gebäude aufgerichtet und verließen es beim Start durch die Spitze des Kegels.

Seit 2023 ist das dritte Startfeld mit den drei Startrampen LC-3A, LC-3B und LC-3C betriebsbereit. Eine dieser Rampen ist für suborbitale Flüge und für orbitale Raketen, die nur geringe Nutzlasten in den Weltraum befördern vorgesehen. Ein weiterer Startplatz soll größeren Raketen mit Nutzlastkapazitäten von über einer Tonne in sonnensynchrone Umlaufbahnen vorbehalten sein, während die letzte Rampe für Tests von wiederverwendbaren Raketen genutzt werden soll. Die Startrampen werden durch einen Hangar für den Zusammenbau von Raketen und Nutzlasten und weiterer Versorgungsinfrastruktur ergänzt.

Auf dem sogenannten „Radar Hill“ (englisch „Radarhügel“) 1,5 km südwestlich des Hauptgebäudes ist der Standort der Erdfunkstelle für Satelliten und einer GPS-Referenzstation. Die Esrange ist einer günstigen Lage für den Kontakt zu Objekten in Polarbahnen. Die Esrange Space Center Satellite Station besitzt sechs unabhängige „Telemetry, Tracking and Command“ (TT&C) Antennensysteme, die in den Frequenzbändern S und X empfangen. Die Daten werden in einem Kontrollzentrum verarbeitet. Die Funkstelle ist durchgängig besetzt. Die Esrange arbeitet mit der kanadischen Funkstelle Inuvik zusammen, um häufigeren und längeren Kontakt zu Satelliten zu ermöglichen und so größere Datenmengen zu übertragen.

Eine wissenschaftliche Beobachtungsstation, das Kiruna Esrange Optical Platform System (KEOPS), befindet sich 3 km südwestlich des Hauptgebäudes auf einem Hügel.

Außerhalb des Sicherheitsbereichs liegt ein öffentlich zugängliches Besucherzentrum.

Die Antennenstation Kiruna des ESA-Funknetzwerks ESTRACK ist nur wenige Kilometer von der Esrange entfernt, jedoch nicht Teil der Einrichtung.

Geschichte Standort Kiruna mini|Start einer Skylark-Rakete am 2. Mai 2005 Im Juli 1957 wurde das geophysikalische Observatorium Kiruna (heute: Institutet för rymdfysik, schwedisch: „Institut für Weltraumphysik“) gegründet. Die Einrichtung untersuchte die Atmosphäre und maß dabei das Erdmagnetfeld und kosmische Strahlung. Der Lage ermöglichte die Forschung an Nachtleuchtenden Wolken und Polarlichtern. Im Zug dieser Arbeiten wuchs das wissenschaftliche Interesse daran, Höhenforschungsraketen nördlich des Polarkreises zu starten. Bengt Hultqvist, der Leiter des Observatoriums erkannte Potenzial eines Startplatzes für seine Einrichtung, aber auch die Region insgesamt. Während der Verhandlungen der Bedingungen einer Aufnahme Schwedens in die European Space Research Organisation (ESRO), der Vorläuferorganisation der ESA, brachte das Land einen möglichen Raketen-Startplatz in Kiruna ins Gespräch.

Für den Standort sprachen neben dem bestehenden Observatorium, dass Kiruna gut an das Verkehrsnetz angebunden war, allerdings nur wenig touristische Aktivität aufwies. Zudem gehörte das ausgewählte Land der schwedischen Krone, so dass es nicht gekauft werden musste. Die ESRO und Schweden verhandelten darüber, bis auf welche Höhe die Raketen steigen dürften, da mit zunehmender Flughöhe die Größe des erforderlichen Grundstücks stieg. Schweden wollte die Höhe ursprünglich auf 150 km beschränken, was die ESRO zu niedrig befand. Schließlich einigte man sich auf eine maximale Flughöhe von 300 km. Nachdem die Sicherheitsaspekte geklärt waren, bestätigte der ESRO Rat 1964 die Gründung der Esrange. Die ESRO strebte an, dass die Esrange 50 Jahre lang als internationaler Raketenstartplatz genutzt werden könne. Dabei wäre den Mitgliedsländer die Benutzung der Einrichtung im Rahmen der ESRO-Programme frei gestanden. Schweden erwirkte jedoch, dass nach acht Jahren erneut über den Status der Esrange verhandelt wurde, da das Land verhindern wollte, dass es alleine verantwortlich für die Wartung und Instandhaltung des Startplatzes wäre, während andere Nationen diesen nutzten.

Schweden bemühte sich, alle Aktivitäten in der Esrange transparent zu kommunizieren, da die Sowjetunion Sorge geäußert hatte, das Gelände könnte militärisch genutzt werden.

Entwicklung der Esrange Der Startplatz wurde von 1964 bis 1966 von der ESRO errichtet. Der erste Raketenstart fand am 19. November 1966 statt, eine Centaure-1-Rakete beförderte belgische Nutzlasten. Zwischen 1966 und 1972 fanden 152 Starts von Höhenforschungsraketen statt, davon waren 72 unter der Leitung der ESRO und 80 in nationalen Programmen. Die meisten Raketen waren vom Typ Centaure, Nike Apache und Skua und erreichten Flughöhen zwischen 100 und 220 km.

Zu Beginn der 1970er Jahre beschloss die ESRO die Starts von Höhenforschungsraketen einzustellen, während man sich auf die Gründung und Erweiterung der ESA vorbereitete. Schweden hatte sich für eine Fortsetzung der Raketenstarts eingesetzt, die Routine geworden waren. Einzelne Länder benötigten weiterhin einen Startplatz für Raketen und Ballons, so dass von acht ESRO-Mitgliedern 1971 das Esrange Special Project ins Leben gerufen wurde, das die nationalen Starts koordinieren sollte. Mitgliedsländer waren Belgien, Deutschland, Frankreich, die Niederlande, Norwegen, Schweden, die Schweiz und das Vereinigte Königreich. Neben der Esrange wurde der Raketentestgelände Andøya als weiterer Startplatz in die Vereinbarung einbezogen. Der Verbund besteht bis heute, allerdings haben ihn Belgien 1977 und die Niederlande und das Vereinigte Königreich 1980 verlassen. Das heutige Esrange Andøya Special Project ist mittlerweile Teil der ESA und steuert und finanziert die Raketen- und Ballonstarts.

Am 1. Juli 1972 übernahm die neugegründete Swedish Space Corporation (damals „Rymdbolaget“) von der ESRO die Verwaltung und den Besitz des Geländes. Die SSC ist vollständig in staatlichem Besitz, der vom schwedischen Ministerium für Unternehmen und Innovation verwaltet wird. Daneben gründete Schweden die nationale Raumfahrtbehörde Rymdstyrelsen.

Die ersten Ballonstarts begannen 1974. Seit 1977 werden von der Esrange Starts von suborbitalen Flügen im Rahmen des TEXUS-Programms durchgeführt. 1978 wurde die erste Antenne der Erdfunkstelle errichtet, um mit Satelliten in Polarbahnen zu kommunizieren. In den 1980ern und 1990ern wurden weitere Antennen ergänzt, 1991 wurde die erste Antenne eines Kunden auf dem Gelände der Esrange eingeweiht. Seitdem haben mehrere europäische und asiatische Unternehmen auf der Esrange Antennen aufgebaut, sodass im Juli 2024 insgesamt mehr als 25 Satellitenantennen bestanden.

Reparaturarbeiten und Erweiterung Im August 2021 verursachte ein Unfall bei einem Test eines Raketenmotors ein Feuer. Der Motor löste sich aus seiner Testhalterung. Das Feuer beschädigte den Skylark-Startturm und mehrere Gebäude im Umkreis. Es wurde niemand verletzt, Raketenstarts mussten aufgrund der Schäden an der Infrastruktur jedoch in der Folge ausgesetzt werden. Der erste Flug vom reparierten Startturm erfolgte nach einer Pause von über zwei Jahren im Dezember 2023. Im Zuge der Instandsetzung wurden die technischen Möglichkeiten des Skylark-Startkomplexes verbessert, es wurde zudem ein neues Multifunktionsgebäude errichtet.