Stellare Navigation

Stellare Navigation (Star Tracking, Celestial Navigation) bestimmt die Position und Ausrichtung eines Raumfahrzeugs durch Beobachtung von Sternen. Es ist die älteste Form der Navigation überhaupt, polynesische Seefahrer und europäische Entdecker navigierten jahrhundertelang nach den Sternen.

Moderne Raumsonden nutzen Star Tracker: Kameras, die das Sternfeld aufnehmen und mit einem Katalog bekannter Sternpositionen abgleichen. Die Lagebestimmung (Attitude) ist auf Bogensekunden genau. Jede Raumsonde von Apollo bis JWST verfügt über Star Tracker als primäre Lageregelung.

Für die Positionsbestimmung im Sonnensystem (nicht nur die Lage, sondern den Ort) werden Star Tracker mit anderen Methoden kombiniert: Radiometrische Bahnverfolgung durch das DSN, optische Navigation (Aufnahmen von Zielkörpern gegen Sternhintergrund) und zunehmend Pulsar-Navigation.

Die autonome optische Navigation war entscheidend für Missionen wie Deep Impact (2005, Präzisionseinschwung auf einen 7 km kleinen Kometen) und DART (2022, autonomer Einschlag auf den 160 m kleinen Mond Dimorphos). Die Bordkamera identifiziert das Ziel vor dem Sternhintergrund und korrigiert den Kurs in Echtzeit, schneller als ein Signal zur Erde und zurück.