Wissenschaft im Schuhkarton

Das InnoCube-Team freut sich: Der Satellit ist bereit für den Einbau im Auswurfcontainer und für die Reise zum Startplatz und schließlich in den Orbit.

Der CubeSat bei der Integration in den Auswurfcontainer. Auf der Stirnseite ist der Pyramidenförmige Laser-Ranging Reflektor der EPISODE Nutzlast zu sehen.

Der Auswurfcontainer wird vorbereitet.

Der Satellit InnoCube der TU Berlin schreibt Raumfahrtgeschichte: Er ist der erste Satellit, der seinen gesamten internen Datenverkehr kabellos per Funk durchführt. Die neue Technologie reduziert Gewicht und Fehlerquellen und eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Satellitenintegration und -entwicklung. Am Dienstag, den 14. Januar 2025, wird der Satellit InnoCube in den Orbit gebracht. Der Start erfolgt von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien.

Der kleine Satellit wird an Bord einer Falcon-9-Rakete in einen sonnensynchronen Orbit transportiert. Der Launch wird vom Berliner Unternehmen ExoLaunch koordiniert, das 2010 von Wissenschaftler*innen und Ingenieur*innen des Fachgebiets Raumfahrttechnik der Technischen Universität Berlin gegründet wurde.

InnoCube, ein 3U+ CubeSat mit den Maßen eines kleinen Schuhkartons (34 x 10 x 10 cm) und einem Gewicht von 4,5 Kilogramm, soll zunächst ein Jahr lang wissenschaftlich betrieben werden. Danach wird der Satellit für Lehrzwecke eingesetzt. Physikalisch verbleibt er etwa sechs Jahre im Orbit, bevor er vollständig verglüht. Er ist der 31. Satellit der TU Berlin, die weltweit führend ist in Bezug auf Anzahl der universitären Kleinsatelliten im Erdorbit.

InnoCube dient als Plattform für Spitzentechnologien, die an der Technischen Universität Berlin und der Universität Würzburg entwickelt wurden:

– SKITH: Ein an der Universität Würzburg entwickeltes drahtloses Datenbussystem, das herkömmliche Verkabelungen ersetzt. Diese Technologie reduziert Gewicht und Fehlerquellen und ermöglicht eine flexiblere Integration von Satellitenmodulen.

– Wall#E: Eine innovative Festkörperbatterie, die erstmals als strukturelles Element eines Satelliten eingesetzt wird, wurde mit dem Institut für Partikeltechnik der Technischen Universität Braunschweig und dem Institut für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin entwickelt. Die Batterie spart Gewicht und Volumen, indem sie gleichzeitig Energie speichert und eine tragende Funktion übernimmt. Während der Mission wird sie im Orbit getestet, um zukünftige multifunktionale Anwendungen in der Raumfahrt zu ermöglichen.

– EPISODE: Ebenfalls von der TU Berlin kommt eine sekundäre Nutzlast zur präzisen Bestimmung der Satellitenposition und -bahn. Sie kombiniert eine softwarebasierte GNSS-Positionslösung mit einem Laser-Retroreflektor, der wichtige Daten für die Validierung der Navigationslösung liefert. Die Entfernungsmessungen werden von der neuen Laserentfernungsstation der TU Berlin durchgeführt, die ebenfalls 2025 in Betrieb geht.

– Weitere Nutzlasten: Von der TU Berlin fliegen zwei weitere Experimente mit. Zum einen wird ein experimenteller Beacon (BEECON) geflogen, der auf Technologien der LibreSpace Foundation basiert und eine energieeffiziente Spread-Spectrum-Übertragung nutzt, um den Satelliten zu identifizieren und zu verfolgen. Zum anderem ist eine rekonfigurierbare Amateurfunk-Experimentierplattform des Amateurfunkclubs der TU Berlin an Bord. Diese Plattform kann von Amateurfunker*innen Nachrichten empfangen und über Slow-Scan-Television-QSLs (SSTV-QSLs) übertragen.

Beteiligung von Studierenden

Das Projekt wurde maßgeblich von Studierenden unterstützt. Zahlreiche Abschlussarbeiten und Projekte trugen insbesondere zur Entwicklung der sekundären Nutzlast EPISODE bei. Nach Abschluss der wissenschaftlichen Mission wird der Satellit in die Lehre integriert und von der Studentischen Satellitenbetriebsgruppe (StudOps) weiterbetrieben.

Einladung zum Livestream-Event

Die Technische Universität Berlin lädt alle Interessierten ein, den Start gemeinsam digital zu verfolgen. Das Event beginnt am 14. Januar 2025 um 17:30 Uhr. Es wird einen Livestream auf YouTube geben, der unter folgendem Link abrufbar ist: https://youtube.com/live/2m-KFetSNrw?feature=share

Das Programm umfasst:

– Vorstellung der Mission und ihrer Nutzlasten
– Einblicke in die Entwicklung des Satelliten
– Live-Übertragung des Starts

Nach einem erfolgreichen Start und dem Auswurf des Satelliten endet die Veranstaltung gegen 21:00 Uhr. Das Team wird dann die ersten Schritte zur Kontaktaufnahme einleiten.

Zusammenarbeit, Förderung und Projektleitung

Das Projekt vereint zwei DLR-Challenge-Gesamtsieger, die mit den Technologien SKITH (2015/16) und Wall#E (2016/17) ausgezeichnet wurden. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz haben das Projekt gefördert. Das Projekt leitet an TU Berlin Prof. Dr.-Ing. Enrico Stoll und an der Universität Würzburg Prof. Dr. Sergio Montenegro.