SpaceX, um den Satelliten der TU Dresden ins All zu schicken

SpaceX, um den Satelliten der TU Dresden ins All zu schicken

Darstellung der oberen Stufe der Falcon-9-Rakete während des Satellitenauswurfs. Bildnachweis: Exolaunch GmbH, SpaceX

Der SOMP2b-Satellit der TU Dresden wird am 22. Januar 2021 von SpaceX in die Umlaufbahn gebracht. Er wird verwendet, um neue Nanomaterialien unter extremen Weltraumbedingungen zu untersuchen, Systeme zur Umwandlung von Sonnenwärme in Elektrizität zu testen und damit zu messen Präzision der Restatmosphäre um den Satelliten. SOMP2b wird seine Reise um die Erde in einer Höhe von 500 km beginnen – etwas höher als die ISS-Raumstation. Es umkreist die Erde in einer speziellen polaren Umlaufbahn, synchron zur Sonne, fliegt immer ungefähr zur gleichen Tageszeit über die Bodenstation der TU Dresden und sendet Messdaten aus.


SOMP2b ist ein Tracking-Satellit von SOMP2, einem Nanosatelliten, der gemeinsam von Studenten, Doktoranden und Wissenschaftlern der Fakultät für Maschinenbau und Ingenieurwissenschaften der TU Dresden entwickelt wurde. SOMP2b steht für Student On-Orbit Measurement Project 2b. Es misst 20 cm x 10 cm x 10 cm und wiegt knapp 2 Kilogramm. SOMP2b umkreist die Erde so schnell, dass es 16 Mal am Tag Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sieht. Dies geht mit extremen Temperaturänderungen einher und ist für Materialien und Elektronik besonders schwierig. Partikelstrahlung aus dem Weltraum, niedrige Drücke und Restpartikel in der das SOMP2b umgebenden Atmosphäre bei hohen Geschwindigkeiten belasten den Nanosatelliten zusätzlich.

Hier kommt die Wissenschaft ins Spiel: „Wir wollen innovative Nanomaterialien unter diesen extremen Bedingungen im Weltraum testen. Das gewonnene Wissen wird uns helfen, die Eigenschaften von Materialien besser zu verstehen und sollte in Zukunft auf neue Anwendungen angewendet werden. Wir entwickeln neue Arten von Schutzfolien gegen elektromagnetische Strahlung in Kraftfahrzeugen und in der Medizintechnik “, erklärt Dr. Tino Schmiel, Leiter des Forschungsbereichs Satellitensysteme und Weltraumwissenschaften am Institut für Luft- und Raumfahrttechnik.

Darüber hinaus versuchen Wissenschaftler, dem Nanosatelliten mehr elektrische Energie zuzuführen. Die konstante Temperaturänderung sollte genutzt werden, um mit thermoelektrischen Materialien auch in der Schattenphase ohne Sonne elektrische Energie zu erzeugen. „Diese thermoelektrischen Materialien sind auch für terrestrische Anwendungen interessant: Grundsätzlich geht Abwärme überall dort verloren, wo sie nicht genutzt wird“, fügte Schmiel hinzu.

Countdown zur Wissenschaft: SpaceX sendet den Satelliten TU Dresden ins All.

Studenten und Mitarbeiter bei Einstellungsbestimmungstests im Weltraum. SOMP2b verwendet Sensoren für das Erdmagnetfeld, die Drehzahl und die Sonne. Credits: Götz Walter, Biermann-Jung Kommunikation & Film

Wie bei mehreren früheren Missionen des Instituts ist der neue Satellit mit dem kleinen FIPEXnano-Sensorsystem ausgestattet, das restliche Sauerstoffmoleküle im Weltraum bei mindestens 600 ° C in der sogenannten Thermosphäre misst. In diesem Gebiet auf einer Höhe von 80 bis 600 Kilometern treten Gastemperaturen von 1000 Grad auf. Über die Dynamik der Zusammensetzung dieser atmosphärischen Schicht ist bisher zu wenig bekannt. FIPEXnano leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Atmosphären- und Klimamodellierung.

Wissenschaftler, die eng mit Dr. Tino Schmiel an SOMP2b zusammenarbeiten, können die ersten Signale kaum erwarten. “Kurz nachdem die oberste Stufe der Falcon 9-Rakete den Satelliten in einer Höhe von 500 Kilometern freigesetzt hat, wird der SOMP2b aktiviert, die Solarzellen laden die Batterien auf und die Systeme beginnen zu funktionieren”, erklärt Yves Bärtling. Senior Development Engineer für SOMP2b. Wir hoffen, dass die ersten Zustandsdaten dann während der Überflüge über die Bodenstation TU Dresden empfangen und aufgezeichnet werden können. Die Einsätze sind hoch, da SOMP2b auch ein experimenteller Satellit ist.

„Wir testen eine völlig neue Bauart“, erklärt Tino Schmiel. „Wir haben fast alle Funktionen eines Satelliten so miniaturisiert, dass sie in eine Seitenwand passen. Dies schafft Raum für mehr wissenschaftliche Experimente. Das Besondere dabei ist, dass die Seitenwände identisch aufgebaut sind und sich im Pannenfall ergänzen können. Es ist ein neuer Ansatz. Wissenschaftler erhöhen somit die funktionale Zuverlässigkeit durch eine Art miniaturisierte Redundanz, die im Orbit getestet werden muss.

SOMP2b ist auch ein vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt eV (DLR) gefördertes Ausbildungsprojekt. Viele Studenten waren an der Entwicklung des Satelliten und an den wissenschaftlichen Experimenten beteiligt. „Sie standen dabei vor großen Herausforderungen. Die Systeme müssen in einem sehr schwierigen Raum arbeiten und den Start überleben. Sie können nicht hinter den Satelliten fliegen und ihn neu einstellen. Nur so können Schüler auf praktische Weise geschult werden. . “schwärmt Professor Martin Tajmar, Direktor des Instituts für Luft- und Raumfahrttechnik.


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Bereitgestellt von der Technischen Universität Dresden

Zitat: SpaceX sendet den Satelliten der TU Dresden in den Weltraum (2021, 22. Januar), abgerufen am 22. Januar 2021 von https://phys.org/news/2021-01-spacex-tu-dresden-satellite-space.html

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