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PARABELFLUG
Ausrichtungssystem für Nanosatelliten getestet
Redaktion / idw / Pressemitteilung der TU Berlin
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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.

Parabelflug

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.

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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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siehe auch
TUGSAT-1: Erster österreichischer Satellit gestartet - 26. Februar 2013
TUGSAT-1: Erster österreichischer Satellit vor dem Start - 6. November 2012
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
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