Ein Satellit des ESA Cluster II tritt über dem Südpazifik (unbewohntes Gebiet) wieder in die Erdatmosphäre ein (künstlerische Darstellung). ©

ROSIE: Universität Stuttgart beobachtet Wiedereintritt von Samba und Tango

4. September 2026 /

Am 31. August und 1. September 2026 traten die beiden letzten Satelliten der ESA-Mission Cluster II gezielt über dem Südpazifik in die Erdatmosphäre ein. Mit dabei waren Forschende des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart. Im Rahmen der internationalen ROSIE-Mission beobachteten sie den Zerfall der Satelliten aus einem speziell ausgestatteten Flugzeug. Dabei erfassten sie unter anderem, wann und wie verschiedene Materialien schmolzen und verdampften.

Ein Satellit des ESA Cluster II tritt über dem Südpazifik (unbewohntes Gebiet) wieder in die Erdatmosphäre ein (künstlerische Darstellung). ©
Ein Satellit des ESA Cluster II tritt über dem Südpazifik (unbewohntes Gebiet) wieder in die Erdatmosphäre ein (künstlerische Darstellung).

Beobachtung aus dem Flugzeug

Wie zerfällt ein Satellit beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre? Und wie genau lassen sich diese Prozesse vorhersagen? Diesen Fragen ging die internationale ROSIE-Mission (Re-entry Observation Setup and International Execution) nach.
Um Antworten darauf zu finden, ließ die ESA am 31. August und 1. September 2026 die beiden Cluster-II-Satelliten „Samba“ und „Tango“ gezielt über dem Südpazifik in die Atmosphäre eintreten. Das internationale ROSIE-Team, zu dem auch die Stuttgarter Wissenschaftler Stefan Löhle, David Leiser und Martin Eberhart gehörten, beobachtete die Wiedereintritte von einem speziell dafür ausgestatteten Flugzeug aus.

Stefan Löhle (links) und David Leiser (rechts) vom IRS installieren kalibrieren und testen ihr Messinstrument. ©
Stefan Löhle (links) und David Leiser (rechts) vom IRS installieren kalibrieren und testen ihr Messinstrument.

Stefan Löhle leitet am IRS die High Enthalpy Flow Diagnostics Group (HEFDiG) und ist wissenschaftlicher Leiter der ROSIE-Mission. Die Projektleitung liegt bei Astros Solutions aus Bratislava, die Flugmission wurde von Zafiro Systems koordiniert. ROSIE ist ein Gemeinschaftsprojekt des IRS/HEFDiG und der Comenius-Universität in Bratislava mit den Industriepartnern Hypersonic Technology Göttingen, Zafiro Systems und Astros Solutions – in enger Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA. „Der besondere wissenschaftliche Wert von ROSIE liegt für uns darin, dass wir den Wiedereintritt mehrerer baugleicher Satelliten beobachten können. So können wir vergleichen, ob sich die beobachteten Zerfallsprozesse wiederholen oder ob es Unterschiede gibt“, erklärt Löhle.

Das Samba-Tango-Team mit dem für die ROSIE-Mission modifizierten Falcon-900-Maschine vor dem Transferflug nach Tonga: J. Vaubaillon, T. Paulech, D. Buttsworth, J. Silha, M. Zigo, T. Voros, S. Löhle, D. Leiser, M. Eberhart, I. Tucker, L. Younes, F. Zander.(v.l.n.r.). ©
Das Samba-Tango-Team mit dem für die ROSIE-Mission modifizierten Falcon-900-Maschine vor dem Transferflug nach Tonga: J. Vaubaillon, T. Paulech, D. Buttsworth, J. Silha, M. Zigo, T. Voros, S. Löhle, D. Leiser, M. Eberhart, I. Tucker, L. Younes, F. Zander.(v.l.n.r.).

Spezielle Messtechnik aus Stuttgart

Für die ROSIE-Mission hatte das IRS eigens  spezielle Instrumente entwickelt und in den Plasmawindkanälen des Instituts an der Universität Stuttgart getestet: Einerseits zeichnete sie den Wiedereintritt auf, andererseits zerlegte sie das dabei ausgesandte Licht in verschiedene Spektralbereiche.
Insgesamt kamen bei der Kampagne 30 Kameras an sechs Beobachtungsstationen zum Einsatz. Neben bildgebenden Kameras erfassten zahlreiche Instrumente einzelne Atomlinien. Die Spektraldaten sollen charakteristische Signaturen der aufschmelzenden und verdampfenden Materialien sichtbar machen und damit Aufschluss darüber geben, welche Materialien zu welchem Zeitpunkt schmelzen oder verdampfen. Ergänzt wurde die spektroskopische Messtechnik durch visuelle und Infrarotkameras.

Die Messinstrumente, die die HEDFIG -Gruppe des IRS eigens für die ROSIE-Mission entwickelt hat, integriert in die Falcon 900. ©
Die Messinstrumente, die die HEDFIG -Gruppe des IRS eigens für die ROSIE-Mission entwickelt hat, integriert in die Falcon 900.

„Salsa“ lieferte erste wichtige Erkenntnisse

ROSIE knüpfte an eine erste Beobachtung aus dem Jahr 2024 an. Am 8. September 2024 wurde der Cluster-II-Satellit „Salsa“ bei seinem Wiedereintritt beobachtet. Dabei zeigten sich bereits interessante Abweichungen von den damaligen Erwartungen. So wurde eine Abweichung von bis zu 20 Prozent gegenüber der erwarteten atmosphärischen Dichte festgestellt. Das machte deutlich, welchen Einfluss Unsicherheiten in der oberen Atmosphäre auf die Vorhersage von Wiedereintritten haben können.

„Samba“ und „Tango“ boten nun die Möglichkeit, diese Beobachtungen unter ähnlichen Bedingungen zu wiederholen. Damit lässt sich besser beurteilen, ob die bei „Salsa“ beobachteten Effekte eine Besonderheit waren oder auf einen noch nicht vollständig verstandenen Prozess hindeuten.
Seit der Beobachtung von „Salsa“ waren die theoretischen Modelle weiterentwickelt worden und bildeten den Zerfall inzwischen realistischer ab. Für die Beobachtung von „Samba“ und „Tango“ war außerdem eine andere Route für das Beobachtungsflugzeug gewählt worden, um die Zerfallsprozesse besser detektieren und auflösen zu können.

Zwei Wiedereintritte innerhalb von 24 Stunden

Die Beobachtungskampagne war auch logistisch eine erhebliche Herausforderung. Das Flugzeug startete von Tonga und flog mehrere Stunden über den Südpazifik zum berechneten Wiedereintrittsort von „Samba“. Dort musste es zum richtigen Zeitpunkt und an der richtigen Position sein, um die Vorgänge beobachten zu können.
Bei „Samba“ ging die Rechnung präzise auf: Der vorhergesagte Wiedereintrittszeitpunkt stimmte gut mit dem tatsächlichen Ereignis überein, und die ROSIE-Mannschaft konnte den Zerfall umfassend dokumentieren. „Das Zusammenspiel aus präziser Wiedereintrittsvorhersage, unserer Messtechnik und der Arbeit des gesamten Teams hat hervorragend funktioniert. Wir konnten den Satelliten sehr gut beobachten und mit nahezu allen Instrumenten Daten erfassen. Absolut fantastisch – Teamwork at its best!“, fasst Stefan Löhle die erfolgreiche Beobachtung zusammen.
Auch die rund 24 Stunden später folgende Beobachtung von „Tango“ verlief erfolgreich. Damit konnten beide für die Kampagne vorgesehenen Cluster-Satelliten umfassend beobachtet werden.

Links: Die ESA-Sonde „Samba“ während ihres kontrollierten Wiedereintritts über dem Südpazifik am 31. August 2026; rechts: Die ESA-Sonde „Tango“ während ihres kontrollierten Wiedereintritts am 1. September 2026 – beide Wiedereintritte wurden an der Station 3 von der HEFDIG-Gruppe am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart im Rahmen der ROSIE-Mission mit einer Nikon Z8 beobachtet. ©
Links: Die ESA-Sonde „Samba“ während ihres kontrollierten Wiedereintritts über dem Südpazifik am 31. August 2026; rechts: Die ESA-Sonde „Tango“ während ihres kontrollierten Wiedereintritts am 1. September 2026 – beide Wiedereintritte wurden an der Station 3 von der HEFDIG-Gruppe am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart im Rahmen der ROSIE-Mission mit einer Nikon Z8 beobachtet.

Die Vorbereitungen für die Mission hatten bereits Tage zuvor begonnen. Am 22. August reiste das IRS-Team nach Sydney. Dort integrierte es gemeinsam mit den Projektpartnern die Instrumente in das Falcon-900-Flugzeug, kalibrierte die Ausrüstung und führte umfangreiche Tests durch. Am 28. August erfolgte der Transferflug nach Tonga.

Gezielter Wiedereintritt im Südpazifik

Dass die beiden Satelliten so präzise beobachtet werden konnten, war eine Besonderheit der Cluster-Mission. Die vier Cluster-Raumsonden befanden sich auf stark elliptischen Umlaufbahnen. Ihre Rückkehr zur Erde wurde dabei nicht hauptsächlich durch den Luftwiderstand bestimmt, sondern durch langfristige gravitative Wechselwirkungen mit Erde, Sonne und Mond.
Dadurch konnten „Samba“ und „Tango“ gezielt auf Bahnen gebracht werden, die einen kontrollierten Wiedereintritt an einem abgelegenen, aber für das Beobachtungsflugzeug erreichbaren Ort ermöglichten. Bei „Samba“ war die Wiedereintrittsbahn bereits 2024 entsprechend angepasst und Anfang 2026 für die Beobachtung aus dem Flugzeug nochmals leicht optimiert worden. Die Kombination aus Satellitendaten und Teleskopbeobachtungen ermöglichte schließlich eine sehr präzise Vorhersage von Zeitpunkt und Ort des Wiedereintritts.

Von den vier baugleichen Satelliten waren damit drei für ROSIE-Beobachtungen relevant: „Salsa“ wurde 2024 beobachtet, „Samba“ und „Tango“ folgten 2026. Der vierte Satellit, „Rumba“, trat am 22. Oktober 2025 wieder ein, konnte jedoch nicht beobachtet werden.

Die Flugbahnen von „Samba“ und „Tango“ wurden berechnet, um das ROSIE-Team an Bord der Falcon 900 für den Wiedereintritt präzise positionieren zu können. ©
Die Flugbahnen von „Samba“ und „Tango“ wurden berechnet, um das ROSIE-Team an Bord der Falcon 900 für den Wiedereintritt präzise positionieren zu können.

Beitrag zu einer nachhaltigen Raumfahrt

Die Cluster-Satelliten untersuchten seit dem Jahr 2000 das Erdmagnetfeld und die elektrische Umgebung der Erde in drei Dimensionen. Insbesondere erforschte die Mission die Wechselwirkung des Sonnenwinds mit der Magnetosphäre. Mit den Wiedereintritten von „Samba“ und „Tango“ endete nun die Geschichte des Cluster-Quartetts.
Die bei ROSIE gewonnenen Daten sind auch für zukünftige Raumfahrtmissionen von Bedeutung. Die vollständige Beobachtung des Zerfalls von „Samba“ liefert beispielsweise wichtige Erkenntnisse darüber, wann und wie Satelliten beim Wiedereintritt aufheizen, zerbrechen und welche Materialien den Wiedereintritt überstehen. Sie helfen, Wiedereintritts- und Zerfallsmodelle zu verbessern und Satelliten künftig so zu entwickeln, dass sie beim Wiedereintritt möglichst vollständig verglühen. Damit trägt ROSIE angesichts der wachsenden Zahl von Raumfahrzeugen langfristig zu einer sicheren und nachhaltigen Nutzung des Weltraums bei.

Die Kampagne leistet damit einen unmittelbaren Beitrag zum „Zero Debris“-Ansatz der ESA, der eine nachhaltige Nutzung des Weltraums für künftige Generationen zum Ziel hat. Die Universität Stuttgart hat sich diesem Ansatz im Oktober 2025 angeschlossen.

Kontakt:                                                                               

Weitere Links zur News:

Samba-Wiedereintritt aufgezeichnet

00:22

Bei seinem gezielten Wiedereintritt am 31. August wurde „Samba“ (Cluster II FM-7), der dritte der vier Cluster-Satelliten der ESA, im Rahmen der Luftfahrtmission „ROSIE 2026“ erfolgreich beobachtet. Das ROSIE-Team für Wiedereintrittsbeobachtungen nahm das Bild mit einer Nikon Z8-Kamera auf, die von der Universität Stuttgart (HEFDiG) betrieben wird.

Luft- und Raumfahrtforschung an der Universität Stuttgart
Die Stuttgarter Luft- und Raumfahrt ist eine bundesweit einzigartige interdisziplinäre Ideenschmiede für Schlüsseltechnologien im All und auf der Erde. Forschende der Universität Stuttgart bündeln Expertisen auf den Gebieten der Klima- und Energieforschung, Kommunikationstechnologie, Antriebstechnik sowie des KI-basierten Fliegens. Ein zentraler Schwerpunkt ist die Erforschung nachhaltiger technologischer Lösungen, die die ökologischen Auswirkungen der Luft- und Raumfahrt minimieren sollen. Geforscht wird interdisziplinär und im engen Dialog mit regionalen und internationalen Partnern aus Wissenschaft und Industrie, etwa im Rahmen der Sonderforschungsbereiche ATLAS (SFB 1667) und SynTrac (SFB-TRR 364). Als Partner von THE Aerospace LÄND trägt die Universität Stuttgart zur Umsetzung der baden-württembergischen Landesstrategie bei, die Luft- und Raumfahrt bis 2050 nachhaltig, digital und kooperativ zu machen. Ihren Studierenden bietet die Universität eine fundierte ingenieurwissenschaftliche und anwendungsorientierte Ausbildung. In der Nachwuchsförderung kooperiert sie mit der „Zukunftsoffensive Luft- und Raumfahrt-Nachwuchs“, einer Initiative des Landes Baden-Württembergs, die sich für die Stärkung der Nachwuchsförderung in den MINT-Fächern engagiert.

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