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SOMP1
Erster Satellit aus Sachsen vor dem Start
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Technischen Universität Dresden
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17. April 2013

Mehrere Universitäten, die ein Studium der Raumfahrttechnik und von verwandten Fächern anbieten, lassen Studierende inzwischen eigene kleine Satelliten entwickeln. In dieser Woche soll nun der erste sächsische Satellit ins All starten. SOMP1, gebaut von Studierenden der TU Dresden, wird wichtige Messungen in der oberen Atmosphäre durchführen.

SOMP1
 
Der erste sächsische Satellit SOMP1 soll Ende der Woche ins All starten. Bild: ILR/TUD

Er ist nur 10 mal 10 mal 10 Zentimeter groß und wiegt knapp ein Kilogramm. Nach fünf Jahren Entwicklungszeit ist der erste sächsische Satellit nun startbereit und befindet sich an Bord einer russischen Trägerrakete vom Typ Sojus in Baikonur. Der Picosatellit SOMP1 wurde von etwa 100 Studierenden und Doktoranden der TU Dresden der Fachrichtungen Luft- und Raumfahrtechnik, Mechatronik, Energietechnik, Informatik und Physik entwickelt. SOMP steht für Student Oxygen Measurement Project, also "Studentisches Projekt zur Sauerstoffmessung", und soll die Restatmosphäre in der Umgebung des Satelliten messen.

In der vergangenen Woche haben Projektadministrator Dr. Andreas Weber und Systemingenieur Paul Roßmann vor Ort in Baikonur die letzten Funktionstests durchgeführt. Anschließend wurde SOMP1 in den Single Pico Satellite Launcher (SPL) eingesetzt, der später im Orbit das kontrollierte Freisetzen des Satelliten ermöglicht. An Bord von Sojus sind fünf weitere Satelliten, die sich gegenseitig nicht beeinflussen dürfen.

Zwischen dem 19. und 22. April 2013 soll die Rakete in einen erdnahen Orbit starten. Der erste Startversuch ist für den 19. April gegen 12 Uhr MESZ geplant. "Wenn alles planmäßig verläuft, wird SOMP1 schon einen Tag später in circa 600 Kilometern Höhe ausgesetzt und automatisch aktiviert", so Weber, der das Projekt im Jahr 2008 als Student mit initiierte und nun koordiniert.

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"Unser Satellit wird zirka 16-mal am Tag einen phantastischen Sonnenaufgang erleben. Sobald die Solarzellen genügend elektrische Leistung für die Elektronik liefern und die Batterien aufgeladen sind, werden die Sensoren aktiviert und können für wenige Minuten pro Erdumlauf den atomaren Sauerstoff in der Umgebung messen", erklärt der Leiter der Arbeitsgruppe Kleinsatelliten und Spin-off Technologien der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden, Dr. Tino Schmiel.

Im Vergleich zur Erde herrscht in der oberen Atmosphäre - der Thermosphäre - in der sich der Satellit befinden wird, nur ein Einhunderttausendstel des Sauerstoffdruckes. In dieser Restatmosphäre soll SOMP1 den atomaren Sauerstoff zeit- und ortsabhängig messen. Das ist einerseits besonders wichtig, weil atomarer Sauerstoff der Hauptbestandteil der obersten Einflussschicht auf Atmosphärenmodelle ist und bisher noch nicht ausreichend vor Ort gemessen werden konnte.

Bisher widersprechen sich die Modelle der oberen Atmosphäre um zirka 340 Prozent. Die Messungen von SOMP1 könnten somit zu genaueren Klimavorhersagen führen. Andererseits ist atomarer Sauerstoff eine große Herausforderung für die Raumfahrtechnik. Denn wenn die aggressiven Sauerstoffatome mit zirka acht Kilometern pro Sekunde auf die Materialien treffen, werden Solarzellen, Sensoren und funktionale Schichten teilweise zerstört.

Die Sensoren an Bord von SOMP1 sind eine Weiterentwicklung des Experimentes FIPEX der TU Dresden, das im Jahr 2007 und 2008 auf der Internationalen Raumstation ISS das Verhalten von atomarem Sauerstoff im Weltraum zum ersten Mal gemessen hat. "Bei FIPEX waren die Sensoren noch so groß wie Streichhölzer. Die Sensoren von SOMP1 wurden nun so weit verkleinert, dass auch nur noch die Hälfte der elektrischen Leistung benötigt wird. Damit konnten sie überhaupt erst in einem Kleinsatelliten eingesetzt werden", so Schmiel.

"SOMP1 muss mit nicht einmal zwei Watt auskommen. Das ist bedeutend weniger als eine moderne Energiesparlampe verbraucht. Die Solarzellen auf den Außenseiten des würfelförmigen Satelliten aktivieren die Messsensoren und versorgen Bordrechner, Funkgerät und die Ladeeinheit der Batterien mit Strom. Alle Komponenten wurden von den Studierenden und Doktoranden der TU Dresden selbst entworfen, gebaut und getestet. SOMP1 war für uns die einzigartige Gelegenheit, theoretische Kenntnisse in einem echten Raumfahrtprojekt anzuwenden. Dass SOMP1 der erste sächsische Satellit ist, der überhaupt ins All geschossen wird, macht mich stolz", berichtet Roßmann.

"Die Studierenden und Doktoranden standen vor der großen Herausforderung, ein System mit geringem Gewicht und niedriger Energieaufnahme zu entwickeln, das ganz nebenbei auch noch absolut wartungsfrei in einer Vakuum-Umgebung mit starken Temperaturschwankungen funktioniert", erklärt Prof. Dr. Martin Tajmar, Inhaber der Professur für Raumfahrtsysteme. "Das Projekt hat ihnen die einzigartige Möglichkeit geboten, ihr Wissen und ihre Erfahrungen an allen Subsystemen eines Satelliten praxisnah zu erweitern. Das betrifft die Strukturanalyse, Thermalkontrolle, Mikrocontroller-Programmierung und Nachrichtentechnik, genauso wie das Erlernen von Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit und das interdisziplinäre Arbeiten im Team."

Während die Mitarbeiter vor Ort in Baikonur waren, führten Jörg Heisig und S.R. Sudarsan die letzten Tests an der Bodenstation in Dresden durch: "Sobald SOMP1 am Horizont erscheint, haben wir nur weniger als acht Minuten Zeit, um Telemetriedaten zu erhalten und Kommandos zu senden", erläutert S.R. Sudarsan. SOMP1 sendet mit vier Antennen im 70-cm-Amateurfunkband unter dem Rufzeichen DP0TUD auf der Frequenz 437,485 MHz jede Minute ein Morsesignal. So können sich neben den Studierenden auch Funkamateure aus der ganzen Welt an der Mission beteiligen.

Das Lehr- und Ausbildungsprojekt wurde maßgeblich vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt finanziert.

Update (19. April 2013): Die Sojus-Rakete mit dem Bion-Satelliten und mehreren Kleinstsatelliten an Bord ist heute um 12 Uhr MESZ erfolgreich gestartet.

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siehe auch
TUGSAT-1: Erster österreichischer Satellit gestartet - 26. Februar 2013
Kleinsatelliten: Viele Satelliten mit gemeinsamer Aufgabe - 24. Oktober 2012
Nanosatelliten: Kommunikationsnetz im Erdorbit - 18. Oktober 2012
DLR: Polnisch-deutsche Zusammenarbeit im All - 17. September 2012
UWE-2 UND BEESAT: Zwei deutsche Kleinstsatelliten im Orbit - 23. September 2009
Links im WWW
STARD - Studentische Arbeitsgruppe für Raumfahrt in Dresden
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