Ab in den Orbit

Der Kleinsatellit „TechnoSat“ hat ein Maß von 305 x 465 x 465 Millimeter. (© TU Berlin/ILR)

Das „TechnoSat“-Projektteam am Fachgebiet Raumfahrttechnik an der TU Berlin. (© TU Berlin/ILR)

Wissenschaftler der TU Berlin bauen „TechnoSat“ in Baikonur an die Oberstufe der dreistufigen Sojus-Rakete an. (© TU Berlin/ILR)

Am Freitag, 14. Juli 2017 wurde der zwölfte Kleinsatellit der TU Berlin gestartet. „TechoSat“ wurde um 8.36 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit (MESZ) vom Kosmodrom im kasachischen Baikonur an Bord einer Sojus-Rakete in einen Orbit von 660 Kilometer Höhe gebracht. Die Separation im Zielorbit erfolgte nach 8794,2 Sekunden, also rund 2 Stunden und 26,5 Minuten. Raumfahrtbegeisterte konnten den Start im Livestream verfolgen. Entwickelt wurde „TechnoSat“ am Fachgebiet Raumfahrttechnik von Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß vom Institut für Luft- und Raumfahrt der Fakultät V Verkehrs- und Maschinensysteme. Das Projekt wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. 

Technologieerprobungsmission mit sieben Experimenten 

Der achteckige und rund 20 Kilogramm schwere „TechnoSat“ soll auf seiner mindestens einjährigen Mission neue Technologien unter Weltraumbedingungen testen. In den 305 x 465 x 465 Millimetern sind insgesamt sieben experimentelle Nutzlasten verbaut, deren Funktion und Leistungsfähigkeit im Orbit erprobt werden sollen. „‘TechnoSat‘ hat unter anderem einen fluiddynamischen Aktuator mit an Bord. Das ist ein neuartiges Konzept zur Ausrichtung von Satelliten“, erklärt Projektleiter Merlin Barschke. „Der Aktuator ist nicht wie sonst üblich mit einem Elektromotor ausgestattet, sondern mit einer elektromagnetischen Pumpe. Diese leitet ein flüssiges Metall durch einen ringförmigen Kanal, sodass ein hohes Drehmoment entsteht. Dadurch kann der Satellit schnell und präzise ausgerichtet werden. Ein entscheidender Vorteil dieses Konzepts ist, dass keine beweglichen mechanischen Teile benötigt werden, die den Belastungen des Raketenstarts standhalten müssen.“ 

„TechnoSat“ testet außerdem Laser-Retroreflektoren als gemeinsames Experiment der TU Berlin, des Helmholtz-Zentrums Potsdam, der Austrian Academy of Sciences sowie dem German Space Operations Centre. Laserreflektoren werden auf Satelliten für die hochgenaue Vermessung der Satellitenbahn vom Boden eingesetzt. Hierfür wird ein Laserstrahl auf den Satelliten gerichtet und die Zeit gemessen, bis dieser Strahl zurück auf die Erde reflektiert wird. Die so gewonnenen Informationen können beispielsweise genutzt werden, um die bordeignen Positionssensoren zu evaluieren – oder eben auch, um die Bahn von Satelliten genau zu bestimmen, die nicht mehr betrieben werden. 

„Für das Experiment setzen wir 14 kleine, günstige und kommerzielle Reflektoren ein“, erläutert Barschke das Experiment. „Wir wollen damit zeigen, dass diese verhältnismäßig günstigen und nicht speziell für diese Anwendung ausgelegten Reflektoren dennoch hierfür genutzt werden können.“ 

Diese und die weiteren fünf experimentellen Nutzlasten werden vom fachgebietseigenen Raumflugkontrollzentrum in Berlin-Charlottenburg betrieben. „Sobald der Satellit im Empfangsbereich unserer Bodenstation ist, werden wir erste Telemetrie-Daten abfragen. Anschließend überprüfen wir alle Systeme und führen Funktionstests durch, um dann mit den Experimenten fortzufahren“, fasst Merlin Barschke die geplanten Schritte zusammen. 

Studentische Ausbildung mit Praxisnähe 

Mit der Entwicklung und den Betrieb von „TechnoSat“ konnte das Institut für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin die Praxisnähe seiner studentischen Ausbildung weiter ausbauen. Denn das Projekt wurde von Promovierenden und studentischen Mitarbeitern entwickelt, gebaut und für ihren Flug in den Weltraum qualifiziert. Außerdem haben Studierende  sie dabei in Form von Abschlussarbeiten unterstützt.