Читать книгу SPACE 2022 - Eugen Reichl - Страница 26

Das Ziel, die NetSat-Satelliten möglichst kompakt zu bauen, führte erstmals bei den Würzburger Satelliten zu einem 3Unit Cubesat-Design. Ein NetSat ist somit 30 Zentimeter lang, 10 Zentimeter breit und ebenso tief. In einem einzelnen 10-Zentimeter-Standardwürfel wäre die Gesamtheit der für einen autonomen Gruppenflug notwendigen Technologien nicht unterzubringen. Sehen wir uns einige davon an. Der für CubeSats verfügbare so genannte UNISEC-Standard (für: University Space Engineering Consortium) für elektrische Schnittstellen stellt alle Daten- und Energieverbindungen auf einer Basisplatine bereit. Die einzelnen Untersystem-Platinen müssen dann nur noch in die entsprechenden Steckverbindungen eingesetzt werden. Auf diese Weise kann der übliche Kabelbaum vermieden werden. Dies steigert die Flexibilität, sodass auch noch relativ spät in der Integrationsphase Platinen kurzfristig ausgetauscht werden können. Und es eröffnet die Möglichkeiten, in der Fertigung eine höhere Automatisierung durch Nutzung von Robotern zu erzielen. Beim INNOspace-Masters-Wettbewerb 2017 (einem jährlichen Wettbewerb des DLR für innovative Technologien) wurde dieser Ansatz mit dem ersten Preis der Airbus DS Space Challenge für die so erzielbare modulare, flexible Satellitenproduktion ausgezeichnet. Für kostengünstige Missionen mit Kleinsatelliten in der Erdbeobachtung und für optische Telekommunikationssysteme ist eine hochgenaue Ausrichtung nötig. Hierfür wurden energieeffiziente Miniatur-Reaktionsräder mit einem Leistungsbedarf von unter 300 Milliwatt entwickelt. Sie werden in in einem Zwei-Zentimeter-Würfel mit weniger als 30 Gramm Masse untergebracht und sind ein Wunderwerk der Mikro-Miniaturisierung. Ihre Entwicklung erfolgte zusammen mit der bei Bad Mergentheim ansässigen Firma Wittenstein Cyber Motor GmbH. In jedem NetSat-Satelliten sind sechs dieser Miniatur-Reaktionsräder für das Lageregelungssystem zusammengeschaltet. Die Reaktionsräder werden auch verwendet, um mit nur einem einzelnen Elektroantriebsmodul den Schubvektor in jede gewünschte Richtung orientieren zu können. Für Antrieb und Lageregelung wird ein Ionen-Triebwerk der in Wiener Neustadt angesiedelten Firma Enpulsion genutzt, das in einem der drei Zehn-Zentimeter-Würfel untergebracht ist. Für die Entsättigung der Reaktionsräder und für einen alternativen Ansatz zur Ausrichtung der Satelliten wurden so genannte „Magnettorquer“ an der Innenseite aller Seitenpaneele angebracht. Sie erzeugen mittels einer Magnetspule einen Dipol, der mit dem Magnetfeld der Erde interagiert. Eine Zusatzfunktion dieser Bauteile ist die Möglichkeit, sie für die Lageregelung einzusetzen. Damit bieten sie eine funktionelle Redundanz für dieses wichtige Untersystem. Die Sensorwerte für die Relativ-Navigation der Satelliten liefern vier ebenfalls auf den langen Seitenpaneelen untergebrachte GPS-Empfänger, sodass immer mindestens eine Seite geeignete Messwerte für das Orbitkontrollsystem erzeugt.