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Ausrichtungssystem für Nanosatelliten getestet
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der TU Berlin
astronews.com
17. September 2013
Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin haben
unlängst während eines Parabelflugs ein neues Stabilisierungssystem für
Nanosatelliten erfolgreich testen können. Der Mechanismus erlaubt die
Ausrichtung des Mini-Satelliten relativ zum Gravitationsfeld der Erde und ist
nicht auf die Stromversorgung durch den Satelliten angewiesen.
Der
TU-Wissenschaftler in der Schwerelosigkeit.
Foto: TU Berlin / Barschke / Weise |
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Institut für Luft- und Raumfahrt
der Technischen Universität Berlin entwickeln gegenwärtig ein
Stabilisierungssystem für Nanosatelliten. Im Rahmen der 23. Parabelflugkampagne
des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wurde der Mechanismus vom
10. bis 13. September 2013 in einem Parabelflugzeug, welches durch seine
speziellen Flugmanöver Schwerelosigkeit erreicht, durch die TU-Forscher
getestet. Mit Erfolg: Das Auslegersystem wird 2015 auf der TechnoSat-Mission
der TU Berlin erstmalig im Orbit demonstriert.
Der neu entwickelte Mechanismus mit einer Größe von 15 mal 8 mal 8 Zentimeter
sorgt für die Ausrichtung eines etwa 20 Kilogramm schweren Satelliten relativ
zum Gravitationsfeld der Erde, ohne dafür Energie aus den Solarzellen des
Satelliten zu benötigen.
Hauptbestandteil des ausfahrbaren Auslegersystems ist ein langes,
geschlitztes Metallrohr, das auf eine Spule aufgewickelt wird. Die für das
Ausfahren notwendige Energie ist, ähnlich wie bei einem aufziehbaren
Spielzeugauto, in einer Feder gespeichert. Mit Hilfe dieser Feder kann das Rohr
auf eine maximale Länge von fünf Meter ausgefahren werden. Sensoren am Ende des
Auslegers messen die während des Flugs auftretende Beschleunigung und Rotation.
Für den Weltraumeinsatz auf der TechnoSat-Mission sind zusätzlich
noch ein Magnetfeldsensor und eine kleine Kamera auf der Sensorplattform
vorgesehen. Das extrem dünnwandige Auslegerrohr mit einer Wandstärke von nur
0,07 Millimeter kann die Sensorplattform am Ende des Auslegers unter normalen
Schwerkraftbedingungen nicht tragen. Deshalb war der Funktionstest in der
Schwerelosigkeit erforderlich.
Das Schwerelosigkeitsexperiment startete in Bordeaux, Frankreich. Die Firma
NoveSpace, die mit dem Airbus A-300 das weltweit größte Flugzeug für
Parabelflüge betreibt, veranstaltet zusammen mit dem DLR-Raumfahrtmanagement
zweimal jährlich Parabelflüge für die Forschung in Schwerelosigkeit. Hierfür
wird durch ein spezielles Flugmanöver 30 Mal pro Flugtag für eine Zeitspanne von
22 Sekunden die Schwerkraft aufgehoben.
Neben biologischen, medizinischen und physikalischen Experimenten werden auch
technologische Tests, wie zum Beispiel die Erprobung des Auslegersystems der TU
Berlin, durchgeführt. Im Verlauf der Experimente konnten wertvolle Daten
bezüglich des Verhaltens des Gesamtsystems in der Schwerelosigkeit gesammelt
werden. Dabei wurden Ausfahrlänge, das Gewicht an der Spitze des Auslegers sowie
die Stärke der Feder variiert. Aufbauend auf den Ergebnissen des Experimentes
kann das Auslegersystem nun für den Einsatz im Orbit im Rahmen der TechnoSat-Mission
optimiert werden.
Nanosatelliten sind kleine und leichte Satelliten, die in der Regel für nur
eine ganz spezielle Aufgabe gebaut werden, dafür aber extrem günstig realisiert
und - dank ihres geringen Gewichts - auch ohne zu großen finanziellen Aufwand
gestartet werden können. So gibt es an mehreren Universitäten bereits Projekte,
in denen Studierende eigene Nanosatelliten entwickeln (astronews.com berichtete
wiederholt). Durch eine Zusammenarbeit mehrerer Nanosatelliten im All könnten
sich zukünftig sogar komplexere Aufgaben realisieren lassen. Auch die immer
weiter fortschreitende Miniaturisierung sollte den Nanosatelliten immer größere
Anwendungsbereiche eröffnen.
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