Technologie

Deutsche Cubesats zur Demonstration der Formationsflugtechnik

Update: Dieser Artikel wurde am 1. Oktober um 16:31 Uhr Eastern Time mit zusätzlichen Informationen zur Technologie aktualisiert, die NetSat Cubesats in Formation hält.

SAN FRANCISCO – Die NetSat-Mission mit vier Satelliten, die am 28. September mit einer russischen Sojus-Rakete gestartet wurde, soll die Formationstechnologie demonstrieren.

Die vier Cubesats von NetSat werden “den Formationsflug in einer dreidimensionalen Konfiguration demonstrieren”, sagte Klaus Schilling, Lehrstuhl für Robotik und Telematik an der Universität Würzburg. SpaceNews per Email. “Dies birgt ein großes Potenzial für innovative Ansätze für zukünftige Satellitensysteme in der Erdbeobachtung und Telekommunikation.”

Darüber hinaus könnte die NetSat-Mission Strategien zur Vermeidung von Kollisionen aufzeigen, fügte Schilling hinzu, der auch der leitende Ermittler von NetSat ist.

Das Würzburger Zentrum für Telematik hat in Zusammenarbeit mit dem deutschen Start-up Smart Small Satellite Systems GmbH die drei NetSat-Cubes entwickelt.

Die Cubesats sind auf Intersatelliten-Links angewiesen, um Navigations- und Steuerinformationen auszutauschen. Jeder vier Kilogramm schwere Würfel ist außerdem mit einem einzigen elektrischen Triebwerk und Reaktionsrädern ausgestattet, um das Triebwerk in die richtige Richtung zu lenken, sagte Schilling.

Vor dem Start erhielt das Zentrum für Telematik Aufträge zur Anwendung seiner Technologie für Formationsflüge auf die Telematik-Erdbeobachtungsmission, eine israelisch-deutsche Initiative zur Erstellung von 3D-Karten der Erdoberflächen, und auf CloudCT, eine Kampagne zur Erlangung detaillierter Bilder der entfernten und internen Strukturen und Eigenschaften von Wolken.

Die NetSat-Cubesats bewegten sich neben drei russischen Gonets-Telekommunikationssatelliten und mehr als einem Dutzend kleiner Satelliten im Orbit. Exolaunch koordinierte den Versand der Satelliten zum Startort sowie die Integration und den Einsatz im Orbit.

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Es ist nicht ungewöhnlich, dass zwei Satelliten in Formation fliegen, wie das US-deutsche Schwerkraft- und Klimaexperiment und Kanadas Advanced Nanospace eXperiment-4 und -5 vom Space Flight Laboratory des Instituts für Luft- und Raumfahrtstudien der Universität Toronto mit zwei Satelliten.

Es ist jedoch selten, dass vier Satelliten in einer dreidimensionalen Formation arbeiten. Die NASA-Mission Magnetospheric Multiscale (MMS) hat eine magnetische Wiederverbindung in der Erdmagnetosphäre mit vier 2015 gestarteten Satelliten beobachtet, die dank Befehlen von Bodenstationen in tetraedrischer Formation fliegen.

“Normalerweise führen wir alle paar Monate Manöver durch, um die Formation zu löschen und zurückzusetzen, um die Wissenschaft zu optimieren”, sagte Trevor Williams, Chef von MMS Flight Dynamics am Goddard Space Flight Center der NASA. SpaceNews per Email. “Wir haben insgesamt über 600 Manöver durchgeführt.”

NetSat hingegen ist auf Intersatellitenverbindungen, relative Navigationsmessungen und Netzwerksteuerung angewiesen, um Anomalien zu korrigieren, wenn Satelliten von ihren beabsichtigten Umlaufbahnpositionen abweichen, ohne auf Befehle vom Boden aus zu warten, sagte Schilling.

“Das neue Merkmal der Netsat-Formation ist die Selbstorganisation der 3D-Konfiguration direkt im Orbit”, fügte er hinzu.

Verena Holland

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