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Erster Satellit aus Sachsen vor dem Start
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Technischen Universität Dresden
astronews.com
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.
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.
"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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