Quelle: ESA / Applications / Observing the Earth, 04. Mai 2026

Die europäischen Satelliten sind:

• Sieben Satelliten wurden der „Hawk for Earth Observation“ (HEO)-Konstellation für das italienische Erdbeobachtungsprogramm IRIDE hinzugefügt.
• Vier Satelliten des „Hellenic Fire System“ wurden für das griechische System zur Erkennung und Verfolgung von Waldbränden gestartet, was eine Weltpremiere für diese Art nationaler Satellitenkapazität darstellt.
• Zwei CubeSats wurden ebenfalls für Griechenland im Rahmen der Mission „Hellenic Space Dawn“ gestartet. Die CubeSats werden Satellitenverbindungen und optische Datenübertragungsfähigkeiten im Weltraum testen.

Der Start erfolgte am Sonntag, dem 3. Mai, um 09:00 Uhr MESZ an Bord einer SpaceX-Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien aus.

Simonetta Cheli, Direktorin der Erdbeobachtungsprogramme der ESA, erklärte: „Der Start von sieben weiteren Satelliten der HEO-Konstellation von IRIDE markiert einen neuen Meilenstein für das gesamte Programm und eine Erweiterung der Systemfähigkeiten. Ich möchte den an dieser Leistung beteiligten Teams danken, darunter den Teams der ESA, der ASI und von Argotec.

„Und das Hellenic Fire System ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, was durch Zusammenarbeit erreicht werden kann. Durch die Zusammenarbeit zwischen der griechischen Regierung, der Industrie und der ESA zeigt das Hellenic Fire System, wie europäische Kooperation Innovation in operative Fähigkeiten umsetzen kann. Es verdeutlicht den Wert von Partnerschaften bei der Entwicklung souveräner Weltraumlösungen, die nationalen Bedürfnissen dienen und gleichzeitig gemeinsame Ziele voranbringen.“

Laurent Jaffart, Direktor des Bereichs „Resilience, Navigation and Connectivity“ der ESA, sagte: „Die ESA setzt sich dafür ein, Europas Vision für die Konnektivität der nächsten Generation voranzutreiben, und der Start von Hellenic Space Dawn baut zuversichtlich auf diesen Fähigkeiten auf, indem er innovative optische Kommunikationstechnologien demonstriert. Von der Stärkung nationaler Ökosysteme bis hin zur Unterstützung wegweisender New-Space-Lösungen ermöglicht die ESA widerstandsfähige, leistungsstarke Satellitennetzwerke, indem sie unseren Partnern hilft, die Technologien ausgereift zu entwickeln, die die Autonomie und Wettbewerbsfähigkeit unserer Mitgliedstaaten im Weltraum untermauern werden. Herzlichen Glückwunsch an alle Beteiligten!“

Die HEO-Konstellation IRIDE für Italien

IRIDE ist eine von der italienischen Regierung initiierte nationale Mission. Das Programm wird von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) mit Unterstützung der italienischen Weltraumagentur (ASI) koordiniert und ist eine anspruchsvolle Weltrauminitiative, die aus dem italienischen Nationalen Plan für Wiederaufbau und Resilienz (PNRR) finanziert wird, der darauf abzielt, die italienische Wirtschaft nach der COVID-19-Pandemie zu modernisieren und wiederzubeleben.

Die Konstellation ist mit multispektralen, hochauflösenden optischen Instrumenten ausgestattet, die Bilddaten über mehrere Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums erfassen. Die Daten fließen in Produkte und Dienstleistungen ein, die Behörden dabei helfen werden, Küsten- und Meeresgebiete sowie Landbedeckung und -nutzung zu überwachen und Notfall- und Sicherheitsdienste für Italien zu verwalten.

Die sieben neu gestarteten HEO-Satelliten wurden von Argotec für das IRIDE-Programm entwickelt. Damit steigt die Gesamtzahl der IRIDE-Satelliten im Orbit auf 31; sie gesellen sich zu HEO Pathfinder und den sieben im Juni 2025 gestarteten Satelliten. Die ersten acht HEO-Satelliten sind voll einsatzfähig und liefern Daten und Bilder.

Satelliten des „Hellenic Fire System“ für Griechenland gestartet

Die Mission ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen der griechischen Regierung, dem privaten Satellitenunternehmen OroraTech und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und wird durch die von der EU finanzierte Einrichtung für Konjunkturbelebung und Resilienz unterstützt.

Nach dem Start von zwei ICEYE-Radarsatelliten Ende letzten Jahres ist das von OroraTech entwickelte Hellenic Fire System die zweite operative Erdbeobachtungsmission, die im Rahmen des griechischen Nationalen Kleinsatellitenprogramms entwickelt wurde. Das Programm wird letztlich aus 13 Satelliten bestehen, die je nach Instrumenten und Missionszielen in vier Gruppen unterteilt sind.

Das von Griechenland, über die EU Konjunktur- und Resilienz Initiative, finanzierte Programm zielt darauf ab, die nationalen Satellitentechnologien und -dienste auszubauen, Innovation und Wirtschaftswachstum zu fördern sowie die Kapazitäten in den Bereichen Katastrophenhilfe, Umweltüberwachung und nationale Sicherheit zu stärken.

Das Hellenic Space Center und das griechische Ministerium für digitale Governance und künstliche Intelligenz leiten das Programm, während die ESA den übergeordneten Rahmen und die technische Unterstützung für die Entwicklung der Satellitensysteme bereitstellt.

Tests von Verbindungsfähigkeiten mit zwei neuen CubeSats

Hellenic Space Dawn ist Teil einer Initiative, die von der ESA und den griechischen Behörden unterstützt wird. Es ist zudem Bestandteil des umfassenderen griechischen „Connect/National Satellite Space Programme“.

Zwei kürzlich gestartete CubeSats, Helios und Selene, die von EMTech Space betrieben werden, sind mit CubeCAT-Laserterminals ausgestattet, die von AAC Clyde Space bereitgestellt werden. CubeCAT ist kompakt und hocheffizient und ermöglicht schnelle, sichere Datenverbindungen zwischen CubeSats, SmallSats und der Erde. Das Terminal ermöglicht Downlink-Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s.

Zusätzlich zum Terminal werden Helios und Selene auch hochauflösende Kameras mitführen, die bei Anwendungen wie der Erstellung von Karten aus Weltraumdaten und Landnutzungsüberwachung helfen werden.

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• CAS500-1/CAS500-2 (Korea, Süd)

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Quelle: NASA, 9. Januar 2026

Mit an Bord sind zwei schuhkartongroße Satelliten namens BlackCAT (Black Hole Coded Aperture Telescope) und SPARCS (Star-Planet Activity Research CubeSat), mit denen die NASA innovative und ehrgeizige wissenschaftliche Missionen durchführt, die mit kostengünstigen, kreativen Ansätzen Fragen wie „Wie funktioniert das Universum?“ und „Sind wir allein?“ beantworten sollen.

„Das Ziel von Pandora ist es, die atmosphärischen Signale von Planeten und Sternen mithilfe von sichtbarem und nahinfrarotem Licht zu entwirren“, sagte Elisa Quintana, Pandoras Hauptforscherin am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Diese Informationen können Astronomen dabei helfen, festzustellen, ob die entdeckten Elemente und Verbindungen vom Stern oder vom Planeten stammen – ein wichtiger Schritt bei der Suche nach Anzeichen von Leben im Kosmos.“

BlackCAT und SPARCS sind kleine Satelliten, die das vergängliche, hochenergetische Universum bzw. die Aktivität von Sternen mit geringer Masse untersuchen werden.
Pandora wird Planeten beobachten, wenn sie aus unserer Perspektive vor ihren Sternen vorbeiziehen, ein Ereignis, das als Transit bezeichnet wird.
Wenn Sternenlicht die Atmosphäre eines Planeten durchdringt, interagiert es mit Substanzen wie Wasser und Sauerstoff, die charakteristische Wellenlängen absorbieren und dem Signal ihre chemischen Fingerabdrücke hinzufügen.
Aber während nur ein kleiner Teil des Sternenlichts den Planeten streift, sammeln Teleskope auch den Rest des Lichts, das von der dem Stern zugewandten Seite ausgestrahlt wird. Sternoberflächen können hellere und dunklere Bereiche aufweisen, die im Laufe der Zeit wachsen, schrumpfen und ihre Position verändern, wodurch Signale aus planetarischen Atmosphären unterdrückt oder verstärkt werden. Erschwerend kommt hinzu, dass einige dieser Bereiche möglicherweise dieselben Chemikalien enthalten, die Astronomen in der Atmosphäre des Planeten zu finden hoffen, wie beispielsweise Wasserdampf.
All diese Faktoren machen es schwierig, mit Sicherheit zu sagen, dass wichtige nachgewiesene Moleküle ausschließlich vom Planeten stammen.
Pandora wird zur Lösung dieses Problems beitragen, indem es im ersten Jahr mindestens 20 Exoplaneten und ihre Muttersterne eingehend untersucht. Der Satellit wird jeden Planeten und seinen Stern zehnmal beobachten, wobei jede Beobachtung insgesamt 24 Stunden dauert. Viele dieser Welten gehören zu den über 6.000 Planeten, die von Missionen wie dem TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) der NASA entdeckt wurden.

Hier können Sie hochauflösende Bilder aus dem Scientific Visualization Studio der NASA herunterladen.

Pandora wird sichtbares und nahes Infrarotlicht mit einem neuartigen, vollständig aus Aluminium gefertigten 17 Zoll (45 cm) breiten Teleskop sammeln, das gemeinsam vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien und Corning Incorporated in Keene, New Hampshire, entwickelt wurde. Der Nahinfrarotdetektor von Pandora ist ein Ersatzteil, das für das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA entwickelt wurde.

Jede lange Beobachtungsperiode wird das Licht eines Sterns sowohl vor als auch während eines Transits erfassen und dabei helfen, festzustellen, wie sich die Oberflächenmerkmale von Sternen auf die Messungen auswirken.
„Diese intensiven Untersuchungen einzelner Systeme sind bei Missionen mit hoher Nachfrage wie Webb nur schwer zu planen“, sagte Ingenieur Jordan Karburn, stellvertretender Projektleiter von Pandora in Livermore. „Außerdem sind simultane Messungen in mehreren Wellenlängen erforderlich, um das Signal des Sterns von dem des Planeten zu unterscheiden. Die langen Beobachtungen mit beiden Detektoren sind entscheidend, um die genaue Herkunft von Elementen und Verbindungen zu ermitteln, die Wissenschaftler als Indikatoren für potenzielle Bewohnbarkeit betrachten.“

Pandora ist der erste Satellit, der im Rahmen des Astrophysics Pioneers-Programms der Behörde gestartet wird, dessen Ziel es ist, spannende Astrophysik zu geringeren Kosten zu betreiben und gleichzeitig die nächste Generation von Führungskräften in der Weltraumwissenschaft auszubilden.
Nach dem Start in die niedrige Erdumlaufbahn wird Pandora einen Monat lang in Betrieb genommen, bevor er seine einjährige Hauptmission antritt. Alle Daten der Mission werden öffentlich zugänglich sein.
„Die Pandora-Mission ist ein mutiges neues Kapitel in der Erforschung von Exoplaneten”, sagte Daniel Apai, Professor für Astronomie und Planetenwissenschaften an der Universität von Arizona in Tucson, wo sich das Operationszentrum der Mission befindet. „Es ist das erste Weltraumteleskop, das speziell dafür gebaut wurde, das durch die Atmosphären von Exoplaneten gefilterte Sternenlicht detailliert zu untersuchen. Die Daten von Pandora werden Wissenschaftlern helfen, Beobachtungen aus früheren und aktuellen Missionen wie den Weltraumteleskopen Kepler und Webb der NASA zu interpretieren. Und sie werden eine Grundlage für zukünftige Projekte bei der Suche nach bewohnbaren Welten legen.“

Hier können Sie hochauflösende Videos und Bilder aus dem Scientific Visualization Studio der NASA herunterladen.

Die Missionen BlackCAT und SPARCS werden zusammen mit Pandora im Rahmen des Astrophysics CubeSat-Programms der NASA starten, wobei letzteres von der CubeSat Launch Initiative der Behörde unterstützt wird.
CubeSats sind eine Klasse von Nanosatelliten, deren Größe einem Vielfachen eines Standardwürfels mit Kantenlängen von 10 Zentimetern entspricht. Sowohl BlackCAT als auch SPARCS sind 30 x 20 x 10 Zentimeter groß. CubeSats wurden entwickelt, um einen kostengünstigen Zugang zum Weltraum zu ermöglichen, um neue Technologien zu testen und Nachwuchswissenschaftler und -ingenieure auszubilden und gleichzeitig spannende wissenschaftliche Erkenntnisse zu liefern.

Die BlackCAT-Mission wird ein Weitfeldteleskop und einen neuartigen Röntgendetektor einsetzen, um starke kosmische Explosionen wie Gammastrahlenausbrüche, insbesondere aus dem frühen Universum, und andere flüchtige kosmische Ereignisse zu untersuchen. Sie wird sich dem Netzwerk der NASA-Missionen anschließen, die diese Veränderungen beobachten. Abe Falcone von der Pennsylvania State University in University Park, wo der Satellit entworfen und gebaut wurde, leitet die Mission mit Unterstützung des Los Alamos National Laboratory in New Mexico. Kongsberg NanoAvionics US stellte den Raumfahrzeugbus zur Verfügung.

Der SPARCS CubeSat wird Flares und andere Aktivitäten von Sternen mit geringer Masse mithilfe von ultraviolettem Licht beobachten, um festzustellen, wie sie sich auf die Weltraumumgebung um umkreisende Planeten auswirken. Evgenya Shkolnik von der Arizona State University in Tempe leitet die Mission unter Beteiligung des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. Neben der wissenschaftlichen Unterstützung hat das JPL die Ultraviolettdetektoren und die dazugehörige Elektronik entwickelt. Blue Canyon Technologies hat den Raumfahrzeugbus hergestellt.

Pandora wird von der NASA Goddard geleitet. Livermore ist für das Projektmanagement und die Technik der Mission verantwortlich. Das Teleskop von Pandora wurde von Corning hergestellt und in Zusammenarbeit mit Livermore entwickelt, das auch die Bilddetektoren, die Steuerelektronik der Mission und alle unterstützenden thermischen und mechanischen Subsysteme entwickelt hat. Der Nahinfrarotsensor wurde von der NASA Goddard bereitgestellt. Blue Canyon Technologies lieferte den Bus und führte die Montage, Integration und Umwelttests des Raumfahrzeugs durch. Das Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley wird die Datenverarbeitung der Mission übernehmen. Das Missionskontrollzentrum von Pandora befindet sich an der University of Arizona, und eine Reihe weiterer Universitäten unterstützt das Wissenschaftsteam.

Verfasserin: Jeanette Kazmierczak
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

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• Mission Twilight auf Falcon 9

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Quelle: DLR 18. September 2024.

18. September 2024 – Die Menschheit bereitet sich auf die Rückkehr zum Mond vor. Mit Artemis II, geplant ab September 2025, wird der erste astronautische Flug der Artemis-Mission sein. Die NASA-Astronautinnen und Astronauten Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch und der Astronaut der kanadischen Weltraumbehörde CSA/ASC Jeremy Hansen werden in ihrem Orion-Raumschiff den Mond mehrmals umkreisen, um die Technologie und Techniken zu testen, die für eine erneute Landung auf dem Mond mit Artemis III 2026 erforderlich sind. Artemis II wird zudem Grundlagenforschung über den Mond und seine Umgebung mithilfe von Kleinsatelliten durchführen. Mit an Bord von Artemis II wird ein deutscher Kleinsatellit sein, der von der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) ausgewählt wurde. Am 18. September 2024 hat die amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA die entsprechende Vereinbarung mit der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR unterzeichnet.

„Deutschland leistet schon jetzt einen zentralen Beitrag zu Artemis – und damit zur Rückkehr der Menschheit zum Mond. Wir freuen uns sehr, die Möglichkeit eines Mitfluges auf Artemis II an ein deutsches Start-up weitergeben zu können. Das stärkt den Raumfahrtstandort Deutschland nachhaltig. Die Zusammenarbeit mit internationalen Raumfahrtagenturen bietet eine Fülle von neuen Möglichkeiten für die Industrie und die wissenschaftliche Forschung in Deutschland, Europa und der ganzen Welt“, sagt Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

„Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit unseren internationalen Partnern im Artemis-Programm“, sagt Catherine Koerner, Administratorin des Exploration Systems Development Mission Directorate des NASA-Hauptquartiers in Washington. „Gemeinsam erweitern wir unser Verständnis von Wissenschaft und Technologie.“

Deutsche Technik für die Erforschung des Mondes
Auf dem Flug der Artemis II-Mission wird ein deutscher Kleinsatellit, ein sogenannter CubeSat, mit dabei sein: TACHELES der Firma NEUROSPACE GmbH aus Berlin. Ein CubeSat ist ein standardisierter, besonders kleiner Satellit, der ungefähr die Größe eines Schuhkartons hat. NEUROSPACE entwickelt aktuell ein Rover-System auf Basis des CubeSat-Standards, um zukünftig einen kostengünstigen Zugang zur Nutzung der Mondoberfläche zu ermöglichen.

Ziel von TACHELES ist, die elektrischen Komponenten des zukünftigen Rovers auf dem Weg zum Mond zu testen. Insbesondere der Einfluss der Weltraumstrahlung beim Passieren der beiden Strahlungsgürtel der Erde – der sogenannten van-Allen-Gürtel – wird als besonders kritisch für solche Systeme eingestuft. Der Flug auf Artemis II bietet die einmalige Möglichkeit, Daten über die Strahlungsgürtel und deren Auswirkung auf die Elektronik des CubeSats zu sammeln. Sie sollen sowohl für die wissenschaftliche Forschung als auch für die technische Weiterentwicklung des Rover-Systems verwertet werden.

Die Rückkehr zum Mond als internationales Projekt
Mit dem Artemis-Programm hat sich die NASA in Zusammenarbeit mit internationalen Raumfahrtagenturen mehrere ambitionierte Ziele gesetzt. Zunächst sollen in naher Zukunft erneut Menschen auf den Mond gebracht werden. Außerdem ist der Bau einer Raumstation in der Mondumlaufbahn geplant, die Mondmissionen ermöglichen wird. Hierdurch wird eine intensive Erforschung unseres Erdtrabanten ermöglicht werden. Außerdem wird diese Infrastruktur langfristig dazu dienen, den ersten astronautischen Flug zum Mars durchzuführen.

Die Artemis-Missionen sind in einzigartiger Weise darauf ausgerichtet, unser Wissen über unseren ständigen Begleiter zu erweitern und eine langfristige menschliche Präsenz auf dem Mond und in seiner Umgebung einzurichten. Dabei konzentriert sich die NASA auf den Flug zum Mond, die Landeplätze rund um den Südpol, die Einrichtung der Gateway-Raumstation im Mondorbit sowie die Verlängerung der astronautischen Expeditionsdauer auf der Mondoberfläche. Um die Anforderungen der Missionen bestmöglich zu erfüllen, bindet die NASA bei der Entwicklung der Artemis-Technologie internationale Partner sowie verstärkt auch die Industrie ein.

Beispielsweise wurde das erste Orion-Raumschiff – zunächst noch ohne Besatzung – zur Vorbereitung von zukünftigen astronautischen Missionen während der Artemis I-Mission von deutscher Technologie angetrieben und auf Kurs in Richtung Mond gebracht. Weitere Orion-Raumkapseln werden in Zukunft ebenfalls durch diese Antriebs- und Versorgungseinheit – das European Service Module (ESM) – zum Ziel gebracht werden. Das ESM ist das Herzstück jedes Orion-Raumschiffs, da es Antrieb, Stromversorgung und Lebenserhaltungssysteme beherbergt. Hergestellt wird das ESM bei Airbus in Bremen.

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• Artemis II – Orion auf SLS

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Quelle: ÖWF, 19. August 2024.

19. August 2024 – Das österreichische Satelliten-Projekt ADLER-2 ist der zweite Mini-Satellit der ADLER-Reihe, der im April 2023 in die Erdumlaufbahn gebracht wurde, um die Größe und Verteilung von kleinsten Weltraumschrott-Teilchen vor Ort zu erforschen. Nach knapp 7.100 Erdumrundungen und 480 Tagen im Orbit ist ADLER-2 Mitte August 2024 in der Erdatmosphäre verglüht. Die Analyse der Datensätze läuft aktuell auf Hochtouren.

Österreichische Co-Produktion als Weg zum Erfolg
ADLER-2 ist die erfolgreiche Fortsetzung der Zusammenarbeit des Österreichischen Weltraum Forums (ÖWF) mit SPIRE Global, das von dem Österreicher Peter Platzer mitbegründet wurde, und anderen internationalen Unternehmen.
Das US-amerikanische Unternehmen GRASP Global nutzte den Satelliten zudem, um einen Technologie-Demonstrator zu testen: Das erste Instrument seiner Art, das die Zusammensetzung und Konzentration von Aerosolen in der Erdatmosphäre aus der Umlaufbahn misst.

Vor-Ort-Suche nach Weltraumschrott
An Bord waren ein Weltraum-Radar und ein ausfaltbares Weltraum- „Mikrofon“, die Weltraumschrott-Teilchen vor Ort finden und messen. Die gewonnenen Daten können anschließend mit den Modellen der Europäischen Weltraumorganisation ESA abgeglichen werden, um die Weltraumschrott-Verteilung und -Größe im Erdorbit zu erfassen. Die Datenbereinigung und -verarbeitung der Mission übernahm Tilebox, das vom Österreicher Stefan Amberger mitbegründet wurde.

Stefan Amberger dazu: „Die Zusammenarbeit mit dem ÖWF war eine großartige Gelegenheit, die Leistungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit von Tilebox zu demonstrieren. Allein im vergangenen Jahr wurden rund 11 Millionen Rohdatensätze von ADLER-2 nahezu in Echtzeit aufgenommen, verarbeitet, bereinigt und dem ÖWF zur Verfügung gestellt. Der intuitive Zugriff auf diese Daten hat es Dutzenden von Entwicklern und Wissenschaftlern ermöglicht, die Daten mit minimalem Aufwand zu erkunden, und das Feedback hat uns geholfen, unseren Service inzwischen deutlich zu erweitern.“

Peter Platzer, CEO von Spire Global: „ADLER-2 stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bestreben nach Nachhaltigkeit des Weltraums dar und unterstreicht die Wirksamkeit von Satellitentechnologien im Umgang mit der wachsenden Bedrohung durch Weltraumschrott. Wir sind stolz darauf, Organisationen wie dem Österreichischen Weltraum Forum mit unserer Satellitentechnologie bahnbrechende Erfolge zu ermöglichen. Diese Mission erweitert nicht nur unser Verständnis von Weltraumschrott, sondern veranschaulicht auch, wie unsere Technologie und Partnerschaften zu einer sichereren und nachhaltigeren Weltraumumgebung beitragen.“

Warum die Suche nach Weltraumschrott wichtig ist
Jahrzehntelange Weltraumaktivitäten haben die Erdumlaufbahn mit Trümmern übersät. Da die Raumfahrtnationen ihre Aktivitäten im Weltraum weiter verstärken, steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen mit noch funktionsfähigen Satelliten und Raumstationen.

Wissenschaftliche Modelle schätzen die Gesamtzahl von Objekten aus Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn auf mehr als 170 Millionen mit einer Größe von mehr als 1 mm. Diese entwickeln eine Aufprallenergie, die mit der Wucht einer Pistolenkugel vergleichbar ist und gefährden nicht nur Satelliten, sondern auch die astronautische Raumfahrt.

Dazu Dr. Gernot Grömer, Direktor des ÖWF: „ADLER-2 war eine wichtige Mission zur Analyse der wachsenden Herausforderungen durch Weltraumschrott, auch Space Debris genannt. Die Raumfahrtindustrie und Raumfahrtagenturen haben die Dringlichkeit des Problems erkannt. Wenn wir den Zugang zum Weltraum für kommende Generationen erhalten wollen, müssen Gegenmaßnahmen ergriffen werden – das ist der rot-weiß-rote Beitrag dazu.“

Eckdaten zu ADLER-2
Größe: 6 Unit Cubesat von Spire Global mit 30x20x10 cm (ADLER-1 ist ein 3 Unit Cubesat)
Instrumente: Weltraum-Mikrofon APID vom ÖWF, speziell entwickelte piezokeramische Platte, ausfaltbar auf 2m Spannweite; misst die Einschläge von Weltraum-Schrott-Teilchen
Radargerät von Spire Global, entdeckt Weltraumschrott-Teilchen in der Umgebung des Satelliten
GAPMAP-Sensor von GRASP SAS: ein Technologie-Demonstrator, das erste Instrument seiner Art, das die Zusammensetzung und Konzentration von Aerosolen in der Erdatmosphäre aus der Umlaufbahn misst.
Missionsdauer: 1 Jahr
Flughöhe: 500 km
Start: 15. April 2023 mit einer Falcon 9 Trägerrakete von SpaceX, gestartet von der Vandenberg Space Force Space Base, Kalifornien
De-Orbit: 15.-16. August 2024
Beteiligte Unternehmen:
Spire Global (Cubesat, Radar)
ÖWF (APID Weltraum-Mikrofon und Wissenschaftliche Leitung)
GRASP SAS (GAPMAP)
Tilebox (Datenmanagement)

Über das Österreichische Weltraum Forum
Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) gehört im Bereich der Analogforschung weltweit zu den führenden Organisationen, die an der Vorbereitung astronautischer Erforschung anderer Planeten mitarbeiten. Das ÖWF ist federführend an zwei internationalen Cube-Sat Missionen beteiligt, die seit 2022 Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn aufspüren. Expert*innen verschiedenster Disziplinen bilden innerhalb des ÖWFs die Basis für diese Arbeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen, Industrie und Unternehmen unterschiedlicher Branchen wird hier Forschung auf höchstem Niveau betrieben. Dabei nutzt das ÖWF seine ausgezeichneten Kontakte zu Meinungsbildner*innen, Politik und Medien, um österreichische Spitzenforschung und Technologie international voranzutreiben und bekanntzumachen. Das Österreichische Weltraum Forum ist zudem einer der wichtigsten Bildungsträger in Österreich, wenn es um Raumfahrt und darum geht, junge Menschen für Wissenschaft und Technik zu begeistern sowie ihnen einen Zugang zu dieser Branche zu ermöglichen. Neben der Betreuung von universitären Arbeiten bietet das ÖWF auch immer wieder Studierenden und Schüler*innen die Möglichkeit, im Rahmen von Praktika ihr Wissen zu erweitern.

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• Weltraummüll

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Quelle: Ludwig-Maximilians-Universität München 11. Juli 2024.

11. Juli 2024 – Nach jahrelanger Forschung ist es nun endlich soweit: Das interdisziplinäre Konsortium QUBE schießt seinen ersten Satelliten in den Orbit. „Das ist wirklich ein Meilenstein“, sagt Harald Weinfurter, Professor für Experimentelle Quantenphysik an der LMU. „Bisher gibt es praktisch keine Satelliten in der Erdumlaufbahn, die weltweite Quantenschlüsselverteilung ermöglichen“. Nur China habe bereits solche Technologie ins All geschickt, allerdings sind die chinesischen Satelliten sehr groß und teuer.

Quantenschlüssel aus dem All
Das BMBF-geförderte Verbundprojekt QUBE (Quantenverschlüsselung mit Cube-Sat) hatte es sich unter Konsortialführung der LMU zum Ziel gesetzt, Hardware für eine weltweite, abhörsichere Kommunikation mittels Nano-Satelliten zu entwickeln und zu testen. Durch den Einsatz von Quantenzuständen für die Erzeugung von geheimen Schlüsseln kann abhörsichere Kommunikation durch Einsatz der Quantenverschlüsselung ermöglicht werden. Im Gegensatz zu Glasfasernetzwerken, bei denen auf Grund von Leitungsverlusten die Übertragung auf wenige 100 km beschränkt ist, kann durch den Einsatz von Satelliten der Austausch geheimer Schlüssel in Zukunft zwischen mehreren Bodenstationen und Satelliten weltweit durchgeführt werden.

Weltraum-Hightech auf kleinstem Raum
Um dies möglichst effizient zu realisieren, arbeiteten bei QUBE führende Forschungsgruppen aus den Gebieten der Optik und Quantenkommunikation intensiv mit innovativen Unternehmen und Einrichtungen aus den Bereichen der Kommunikations-, Satelliten- und Raumfahrttechnik zusammen. Es gelang dem Konsortium, die Technologie sowie die erforderlichen kompakten Komponenten zur Erzeugung von Quantenschlüsseln so weiterzuentwickeln, dass sie vollständig auf einen Kleinstsatelliten – einen sogenannten CubeSat – passen. Mit einer Gesamtmasse von 3,53 Kilogramm ist das gesamte Modul nicht größer als eine Schuhschachtel.

Interdisziplinäres Teamwork bei Forschung
Das unabhängige Forschungsinstitut Zentrum für Telematik (ZfT) in Würzburg war als Projektpartner für die Entwicklung des dafür nötigen Satelliten zuständig. „Eine besonders hohe technische Herausforderung war die Miniaturisierung der nötigen Satellitenfunktionen, insbesondere der hochgenauen Ausrichtung auf die Bodenstation, damit eine stabile optische Verbindung aufgebaut werden kann. Hier wird eine bisher bei Nano-Satelliten noch nicht erreichte Genauigkeit erzielt“, hebt Professor Klaus Schilling, Vorstand des ZfT hervor. Damit Informationen zwischen Cube-Sat und Bodenstation ausgetauscht werden können, entwickelte das Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt Oberpfaffenhofen leistungsfähige optische Kommunikationssysteme im Miniaturformat.

Die Forschenden von LMU, Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen (MPL) und Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) liefern die Module, welche die Quantenzustände im Satellit erzeugen und am Boden analysieren sollen. „Unsere miniaturisierten Quantenkommunikationskomponenten wurden so entwickelt, dass sie auch bei den extremen Vibrations-, Temperatur- und Strahlungsbelastungen beim Start und beim Einsatz im All voll funktionstüchtig bleiben“, erklärt Christoph Marquardt, Professor an der FAU.

Abhörsichere Kommunikation weltweit
Nach der Entwicklung von QUBE arbeitet das Team im nächsten Schritt an QUBE II – einem etwa doppelt so großen Satelliten, der dank besserer Optik und Hardware sichere Schlüssel mit Bodenstationen effizient erzeugen und austauschen kann. Die Satellitenfirma OHB stand bisher beratend zur Seite und leitet nun das Folgeprojekt QUBE II. „Quantenschlüsselverteilung ist eine der ersten, wichtigen Anwendungen der Quantentechnologien. Es gibt bereits kommerzielle Geräte für lokale Glasfasernetzwerke“, erklärt Norbert Lemke (OHB). „Die im Rahmen der Vorhaben QUBE und QUBE-II entwickelten Hardwarekomponenten werden kostengünstige, weltweite Quantenschlüsselerzeugung per Kleinstsatellit ermöglichen“. Mit dem Satellitenstart Anfang Juli ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer abhörsicheren, globalen Kommunikation getan.

Raketenstart am 18. Juli 2024 geplant
Nachdem QUBE ein umfangreiches Testprogramm erfolgreich absolviert hat, ist der Satellit mittlerweile bereits am Startplatz in Vandenberg (Kalifornien) angekommen. Dort wird er auf einer Falcon-9-Rakete von SpaceX integriert und dann voraussichtlich am 18. Juli 2024 in eine sonnensynchrone Erdumlaufbahn befördert. Im Satellitenkontrollzentrum des ZfT in Würzburg wird der Raketenstart live für die Forschenden und Gäste übertragen. Direkt anschließend wird dann von dort der Satellit in Betrieb genommen. Während der nächsten Monate werden die einzelnen Komponenten aktiviert und noch einmal getestet, bis dann die ersten Quantensignale mit der Bodenstation am DLR Oberpfaffenhofen während der kurzen Überflüge in der Nacht empfangen und analysiert werden sollen.

Die Launch-Party findet zum geplanten Raketenstart, voraussichtlich am 18. Juli 2024, in der Testhalle des ZfT in Würzburg statt, wo schon intensive Tests des QUBE Lageregelungssystems durchgeführt wurden. Es werden dort auch Modelle des Satelliten und der Quantentechnologie-Nutzlast ausgestellt.

Aktuelle Neuigkeiten werden jeweils auf der Webseite telematik-zentrum.de abrufbar sein. Anbei finden Sie zwei Fotos für Ihre redaktionelle Verwendung. Für weiteres Fotomaterial wenden Sie sich bitte an den unten genannten Ansprechpartner.

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• Transporter-11 auf Falcon-9

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Quelle: Exolaunch via Business Wire 10. Juli 2024.

Berlin –(BUSINESS WIRE)– Exolaunch, der weltweit führende Anbieter von Dienstleistungen für das Management von Startmissionen, die Integration und die Positionierung von Satelliten, hat mit Stolz die erfolgreiche Positionierung von vier Satelliten an Bord des Ariane-6-Erstflugs von Arianespace bekannt gegeben. Der Start erfolgte am Dienstag, den 9. Juli um 1600 GFT vom Raumfahrtzentrum Guayana, auch bekannt als Europas Weltraumbahnhof, in Kourou, Französisch-Guayana. Als Vertreter der Kunden ESA, NASA und Spacemanic unterstreicht diese Mission die entscheidende Rolle von Exolaunch bei der Ausweitung des Zugangs zum Weltraum und der Unterstützung neuer Trägerraketenanbieter.

An diesem historischen Start waren die Satelliten ISTSat-1 und 3Cat-4 der ESA, CURIE der NASA und GRBBeta von Spacemanic beteiligt. Die erfolgreiche Positionierung dieser Satelliten unterstreicht das Engagement von Exolaunch, bahnbrechende wissenschaftliche Forschung und technologische Fortschritte durch zuverlässige und innovative Lösungen für den Satelliteneinsatz zu ermöglichen.

Der ISTSat-1 der ESA, der von Studenten des Instituto Superior Técnico in Lissabon entwickelt wurde, dient der Demonstration der ADS-B-Technologie, der Validierung der Erkennungsfähigkeiten und der Bewertung der Antennen- und Empfängerleistung für den Empfang von Nachrichten von Verkehrsflugzeugen. 3Cat-4, ein CubeSat der Universitat Politécnica de Catalunya, verfügt über eine flexible Mikrowellen-Nutzlast zur Demonstration der Technologie mit wissenschaftlichen Zielen im Zusammenhang mit GNSS für die Erdbeobachtung und der Validierung von AIS-Empfängern.

Die CURIE-Mission der NASA besteht aus zwei nahezu identischen 3U-CubeSats, die für die Erforschung der Niederfrequenz-Radiointerferometrie im Weltraum entwickelt wurden. Diese CubeSats werden solare Radiobursts untersuchen, indem sie nach der Positionierung einen Abstand von 1-3 km beibehalten. Sie tragen zum Verständnis des heliosphärischen Weltraumwetters bei und dienen als Konzeptnachweis für zukünftige weltraumgestützte Interferometrie-Observatorien.

GRBBeta von Spacemanic, ein 2U-CubeSat, dient als technische Demonstration für die künftige CAMELOT-Konstellation, die darauf abzielt, Gammastrahlenausbrüche aus dem Weltraum zu erkennen und zu lokalisieren. Unter der Leitung von Spacemanic und der Technischen Universität Košice werden bei dieser Mission neue Subsysteme getestet, darunter ein fortschrittliches GNSS-Positionierungsmodul und ein Funkmodem für sofortige Telemetrie.

Der erfolgreiche Start der Ariane 6 ist ein wichtiger Meilenstein für die europäische Raumfahrtindustrie und läutet eine neue Ära des verbesserten Zugangs zum Weltraum für europäische Unternehmen ein. Die Ariane 6 ist so konzipiert, dass sie Flexibilität und Kosteneffizienz bietet, was sie zu einer attraktiven Option für verschiedene Raumfahrtmissionen macht. Mit der Unterstützung dieses historischen Starts unterstreicht Exolaunch sein Engagement für die Förderung von Wachstum und Innovation im europäischen Raumfahrtsektor.

„Exolaunch fühlt sich geehrt, am Erstflug der Ariane 6 beteiligt gewesen zu sein und mit Arianespace, ESA und CNES zusammenzuarbeiten, um unseren Kunden einen zuverlässigen Zugang zum Weltraum zu ermöglichen“, sagte Jeanne Allarie, Chief Commercial Officer bei Exolaunch. „Wir gratulieren auch der ESA, der NASA und Spacemanic zum erfolgreichen Aussetzen ihrer Satelliten. Wir sind stolz darauf, diese innovativen Missionen zu unterstützen und freuen uns auf die wissenschaftlichen und technologischen Fortschritte, die sie jeweils bringen werden. Dieser Start ist nicht nur ein Beweis für die technischen Fähigkeiten und den Kooperationsgeist der europäischen Raumfahrtgemeinschaft, sondern auch ein Schritt in Richtung einer stärkeren, wettbewerbsfähigen europäischen Präsenz in der globalen Raumfahrtindustrie. Wir freuen uns auf die Möglichkeit, künftige Ariane-6-Starts zu unterstützen und sicherzustellen, dass Europa bei der Erforschung des Weltraums an vorderster Front bleibt.“

Über Exolaunch
Exolaunch (Deutschland, USA) ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der Integration von Startmissionen und Aussetztechnologien. Mit einem Jahrzehnt Flugerfahrung und bisher fast 400 gestarteten Satelliten in 29 Missionen nutzt Exolaunch sein Branchenwissen, um schlüsselfertige Lösungen zu entwickeln, die den Bedürfnissen der Kunden entsprechen und auf Markttrends reagieren. Exolaunch erfüllt Startaufträge für Branchenführer, die innovativsten Start-ups der Welt, Forschungseinrichtungen, Regierungsorganisationen und internationale Raumfahrtbehörden. Das Unternehmen entwickelt und fertigt seine eigenen flugerprobten und branchenführenden Kleinsatelliten-Trennsysteme, die das am schnellsten wachsende Erbe auf dem Markt darstellen. Exolaunch fördert die sichere, nachhaltige und verantwortungsvolle Nutzung des Weltraums und setzt sich dafür ein, den Weltraum für alle zugänglich zu machen.

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• Erstflug der Ariane 62 von Kourou

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Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 3. Juli 2024.

3. Juli 2024 – Herzstück des neuen Lagereglers ist eine Künstliche Intelligenz, die am Boden trainiert wird und später in der Erdumlaufbahn eigenständig Lageänderungen des Satelliten vornehmen kann. Entwickelt wird sie an zwei Informatik-Lehrstühlen der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) mithilfe eines Verfahrens namens Deep Reinforcement Learning.

„Dabei lassen wir unsere Künstliche Intelligenz mit einem Simulator interagieren, der einen Satelliten im Orbit imitiert“, erklärt Kirill Djebko, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz und Wissenssysteme (Lehrstuhlinhaber: Frank Puppe) und einer der beiden Teamleiter. „Die KI gibt diesem virtuellen Satelliten immer wieder neue Steuersignale und lernt nach der Trial-and-Error-Methode aus dem Ergebnis. Das geschieht so lange, bis sie verschiedene Einsatzszenarien eigenständig fehlerfrei umsetzen kann“, ergänzt Sergio Montenegro, Leiter des Lehrstuhls für Luft- und Raumfahrtinformationstechnik, ebenfalls Teamleiter.

Neue Maßstäbe für die Entwicklung von Satellitensteuerungen
Eine KI-basierte Lageregelung nach Würzburger Vorbild könnte die Entwicklungszeit solcher Systeme künftig deutlich verkürzen und die Luft- und Raumfahrttechnik dadurch bedeutend voranbringen. „Um einen Lageregler zu produzieren, braucht es momentan noch umfangreiche Tests und Anpassungsschleifen, die viel Zeit und personelle Ressourcen in Anspruch nehmen“, weiß Djebko. „Mithilfe eines selbstlernenden Algorithmus ließe sich dieser Aufwand minimieren.“

Und noch einen weiteren Vorteil hat die Würzburger Technologie: „Manchmal müssen Lageregler für Satelliten im Orbit nachträglich kalibriert werden, weil sich die erwarteten Rahmenbedingungen von den tatsächlichen unterscheiden oder sich physikalische Parameter ändern“, sagt Montenegro. „Bei herkömmlichen Reglern ist das insbesondere durch den erwähnten Kalibrierungsprozess sehr umständlich – unsere KI könnte auch dies beschleunigen.“

Dass KI-basierte Lageregler dazu fähig sind, selbstständig mit derartigen Anpassungen umzugehen, das haben die Forschenden bereits gezeigt: Im Rahmen des Projekts „VeriKI“ zwischen der Universität Würzburg, dem Forschungszentrum Informatik (FZI) aus Karlsruhe und Gerlich System and Software Engineering (GSSE) entwickelten die Würzburger Informatiklehrstühle 2023 bereits einen simplen KI-basierten Lageregler, der mit Variationen der Trägheitsmomente eines Satelliten umgehen konnte und evaluierten diesen simulativ. Jetzt soll ein KI-basierter Lageregler im Orbit an Bord eines echten Satelliten erprobt werden.

Bewährungsprobe in 500 km Höhe
Getestet wird der am Boden trainierte KI-Agent erstmals 2025 – und zwar direkt in der Erdumlaufbahn an einem Kleinsatelliten namens InnoCube, der von der Universität Würzburg in Kooperation mit der TU Berlin entwickelt wurde und im Oktober 2024 starten soll. Er dient als Plattform für wissenschaftliche Experimente sowie für technologische Demonstrationen im All und wird den KI-Agenten beherbergen, sobald er seine Primärziele abgeschlossen hat.

Startschuss für das Projekt LeLaR (kurz für: In-Orbit Demonstrator Lernende Lageregelung) war der 1. Juli 2024. Gefördert wird es mit rund 430.000 Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags. Projektträger ist die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR).

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• KI und Raumfahrt

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Quelle: ESA 25. Juni 2024.

25. Juni 2024 – Ob beim Start neuer Satelliten zur Erforschung der Erde, beim Blick in den fernen Weltraum oder bei der Erprobung wichtiger neuer Technologien im Orbit: der erste Flug der Ariane 6 zeigt die Vielseitigkeit und Flexibilität dieser beeindruckenden Schwerlast-Trägerrakete.

Curium One ist ein CubeSat mit 12 Einheiten (12U), der von dem Berliner Unternehmen Planetary Transportation Systems (PTS – ehemals Part-Time Scientists) in Partnerschaft mit der Libre Space Foundation in Athen entwickelt und gefertigt wurde. Mit den Dutzend Einheiten gehen vielfältige Ziele für den Erstflug der Ariane 6 einher.

Ein Ziel ist es, durch Tests und die Entwicklung von Open-Source-Hard- und -Software CubeSat- und Amateurfunkgemeinschaften zu unterstützen und dadurch zur Verbesserung der globalen Kommunikationsinfrastruktur und Bildung in der Raumfahrttechnologie beizutragen. Die Mission wird das Bodenstationsnetzwerk SatNOGS nutzen, das aus mehr als 200 Stationen auf der ganzen Welt besteht, welche global nutzbar und zugänglich für alle sind. Dies ist durch die Veröffentlichung aller Ergebnisse unter einer Creative Commons Lizenz möglich.

Ein wichtiges technisches Ziel der Mission ist die erste Demonstration des hochmodernen „SatNOGS-COMMS“ – Funk-Transceivers (Sendeempfängers) in der Umlaufbahn in Zusammenarbeit mit Libre Space Foundation – einer griechischen Non-Profit-Organisation, die ebenfalls neueste Open-Source-Technologien im Weltraum entwickelt.

SatNOGS-COMMS ist ein Ultra-Hochfrequenz (UHF)- und S-Band-Funk-Transceiver – ein Kommunikationsgerät, das mit einer „Drehkreuz“-Antenne sowohl Funkwellen senden als auch empfangen kann. Es ist Open Source und komplett kompatibel mit dem SatNOGS Netzwerk.

Die Verifizierung des Transceivers wird wichtige Informationen für die bevorstehende PHASMA-Mission der Libre Space Foundation liefern. Curium One wird die erste Verifizierung dieses Satelliten-Designs der Firma Planetary Transportation Systems in der Umlaufbahn durchführen, um diese für zukünftige geplante Missionen zu testen und damit die Raumfahrtentwicklung von PTS für alle weiteren Projekte voranzutreiben.

„Durch die Weiterentwicklung der Open-Source-Satelliten-Technologie und des Amateurfunks wird Curium One die Kommunikationsinfrastrukturen rund um den Globus verbessern und Bildungsangebote in der Raumfahrttechnologie bieten“, erklärt Manolis Surligas, Softwareentwickler der Libre Space Foundation.

Da die Software und Hardware von Curium One fast vollständig aus Open Source Quellen stammen, haben Studierende und Funkamateure bereits aktiv an der Entwicklung des Satelliten mitgewirkt – und einige von ihnen haben akademische Erfolge für ihre Arbeit erzielt.

„Unser Ziel ist es, die Weltraumtechnologie zugänglicher und erschwinglicher zu machen, und wir sind stolz darauf, den Entwurf von Curium One auf Europa‘s neuer Schwerlastrakete zu validieren, und dadurch die Kompatibilität der Ariane 6 und ihre Fähigkeit zum Einsatz einer Vielzahl von Kleinsatelliten-Missionen unter Beweis zu stellen. Wir freuen uns sehr, an diesem historischen Start teilzunehmen und ihn mitzuerleben“, so Jakob Mayer, Mechanischer Leiter des Entwicklungsteams.

Curium One ist ein wichtiger Schritt zum übergeordneten Ziel von PTS – von den kostengünstigen Silizium-Solarzellen der Mission über den Einsatz handelsüblicher Komponenten bis hin zur Open-Source-Entwicklung, sowie der erstaunlich schnellen siebenmonatigen Entwicklungszeit – schafften sie es, Raumfahrttechnologie zugänglicher und erschwinglicher und direkt für bereits geplante zukünftige Missionen anwendbar zu machen.

„Die Zusammenarbeit mit den unglaublich erfahrenen Teams von Arianespace, ArianeGroup und ESA vor und während der Integrationsaktivitäten im Mai war für uns eine wirklich erstaunliche Erfahrung. Wir freuen uns und sind ESA und Ariane sehr, sehr dankbar, dass wir diese besondere Ariane 6-Start-Kampagne miterleben und daran Teil nehmen können“, schließt Paul Kötter, Projektmanager der Curium One Entwicklung.

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• Trägerrakete Ariane 6

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Quelle: TU Graz 23. Mai 2024.

23. Mai 2024 – Am 18. Dezember 2019 war OPS-SAT vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana ins All gestartet, in der Nacht vom 22. auf den 23. Mai 2024 ist der an der TU Graz gebaute und von der Europäischen Weltraumorganisation ESA betriebene Nanosatellit nun beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verglüht. Sein letztes Signal zur Erde sendete OPS-SAT beim Überfliegen von Australien. Es war das Ende einer überaus erfolgreichen Mission zur Erprobung neuer Konzepte und Technologien.

Um das Risiko für Missionen zu minimieren, setzen Raumfahrtorganisatoren wie die ESA üblicherweise auf erprobte Komponenten. OPS-SAT hingegen war ein Testlabor, auf dem die ESA ganz bewusst neue Betriebskonzepte und -technologien erprobte, um sie für zukünftige Missionen nutzen zu können. Die Ingenieure am Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz standen vor der Herausforderung, einen äußerst robusten und zugleich höchst leistungsfähigen Satelliten zu entwickeln. Dafür konfigurierten sie eine Vielzahl unterschiedlicher und mit aktuellster Hardware ausgestatteter Module, für deren Überwachung ein autonomes Sicherheitssystem sorgte, um sie im Bedarfsfall isolieren oder zurücksetzen zu können. Dieses Sicherheitssystem erlaubte es der ESA, ihren Satelliten auch Universitäten, Unternehmen und anderen Weltraumagenturen für Versuche unbürokratisch zur Verfügung zu stellen. In diesem Rahmen wurden insgesamt mehr als 250 wissenschaftliche Experimente von Fernerkundung bis Cybersecurity durchgeführt.

Pionier bei KI-Anwendungen im All
Der Nanosatellit verfügte über einen ausgesprochen leistungsfähigen Prozessor – die sogenannte Satellite Experimental Processing Platform (SEPP), die an der TU Graz in Kooperation mit UniTel IT entwickelt wurde und zahlreiche Anwendungen, darunter auch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz, direkt auf den Systemen des Satelliten ermöglichte. Dazu zählte beispielsweise der Einsatz generativer KI zur Verbesserung der Qualität von mit OPS-SAT aufgenommenen Bildern oder zur automatischen Erkennung und Verfolgung von Objekten auf der Erdoberfläche. Für seine herausragenden Erfolge wurde OPS-SAT im März 2023 als erstes ESA-Projekt überhaupt mit dem „International Space Ops Award for Outstanding Achievement“ ausgezeichnet und damit auch die Expertise der TU Graz im Bereich der Satellitenkonstruktion gewürdigt. Derzeit sind mit PRETTY und TUGSAT-1/BRITE-Austria zwei weitere Satelliten aus den Labors der TU Graz im Einsatz.

Neben relevanter Forschung diente OPS-SAT auch als Plattform für den ersten Aktienhandel im Weltraum und das erste Schachspiel im Orbit: Der Satellit spielte drei Partien gegen eine Online-Community, die über ihre Züge abstimmte. Die vierte Partie war noch nicht beendet, als OPS-SAT verglühte. Zudem war er der erste Satellit, auf dem das bekannte Computerspiel Doom gelaufen ist. Auch abseits von Börsengeschäften und Spielen konnte er viele Premieren für sich verbuchen. Eine Übersicht davon ist auf Wikipedia zu finden: https://en.wikipedia.org/wiki/OPS-SAT

Sogar in seinen letzten Tagen im Orbit hat der Satellit noch einen wichtigen Forschungsbeitrag geleistet. Über die UHF-Frequenz sendete er weiter Telemetriedaten, die der ESA dabei helfen, Atmosphären- und Ausbreitungsmodelle für niedrige Umlaufbahnen zu kalibrieren. Dadurch lassen sich Zeit und Ort von zukünftigen Wiedereintritten besser bestimmen. Neben dem eigenen European Space Operations Centre in Darmstadt bat die ESA dafür auch die Amateurfunk-Community um Hilfe, um so Daten während der gesamten Erdumrundung und nicht nur beim Überflug über Mitteleuropa sammeln zu können.

System im All rekonfiguriert
Ganz persönliche Erinnerungen an OPS-SAT hat Maximilian Henkel, der am Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz das Betriebssystem an die Erfordernisse der Mission und an die Prozessorplattform angepasst und erweitert hat. Besonders im Gedächtnis geblieben ist ihm der Anfang des Jahres 2021, als die Mission auf der Kippe stand, weil eine der beiden Prozessorplattformen nicht mehr funktionierte und die zweite Plattform einen defekten Hauptspeicher aufwies. „Damit waren beide redundanten Plattformen nicht mehr verwendbar, so dass wir eine In-Orbit-Reparatur vornehmen mussten. Da der eigentliche Hauptspeicher ein Hardware-Problem hatte, musste ich die Prozessorzugriffe auf den zweiten Hauptspeicher umlenken, der für diese Verwendung eigentlich nicht vorgesehen war. In dieser Konfiguration ist OPS-SAT dann bis zum Ende gelaufen. Ohne die wegen seines Einsatzzwecks vorgesehene Rekonfigurierbarkeit wäre das gar nicht möglich gewesen“, sagt Maximilian Henkel, der kürzlich seine Dissertation über Anwendungen rekonfigurierbarer Hardware am Beispiel von OPS-SAT fertiggestellt hat.

OPS-SAT im Detail:
OPS-SAT war ein sogenannter 3U Cubesat (10 cm x 10 cm x 30 cm) mit einem Gewicht von 4,6 Kilogramm, der die Erde ausgehend von seiner ursprünglichen Höhe von 515 Kilometern in seinen etwas mehr als 1600 Tagen im All rund 24.500-mal umrundete. Die ausklappbaren Solarzellen hatten eine Fläche von 30 cm x 50 cm und versorgten den Satelliten mit einer Leistung von bis zu 24 Watt. OPS-SAT kommunizierte mit Datenraten von bis zu 50 Mbit/s mit der Bodenstation in Darmstadt. Als Unterstützung während der Kommissionierungsphase in den ersten Wochen nach dem Start sowie während kritischer Phasen im nominellen Betrieb war zudem die UHF-Station und deren Kontrollzentrum am Campus Inffeldgasse der TU Graz im Einsatz. Die Kosten für den Satelliten und dessen Start betrugen rund 2,4 Millionen Euro.

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• CubeSats

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Quelle: Hochschule Bremen (HSB) 10. Mai 2024.

10. Mai 2024 – Die Studierenden haben diese kostenlose Mitfluggelegenheit ins All bei einem Wettbewerb des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im vergangenen Jahr gewonnen. Ende dieses Jahres soll ihr selbstgebauter Kleinsatellit „VIBES Pioneer“ von Schottland aus mit einer Trägerrakete der Rocket Factory Augsburg starten. „Für die HSB und die am Projekt beteiligten Studierenden ist das eine einmalige Gelegenheit“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Antonio Garcia der Fakultät 5 – Natur und Technik. Mit einer Größe von 10x10x30 Zentimetern ist VIBES Pioneer in etwa so groß wie ein schmaler Schuhkarton. Trotz der kleinen Dimensionen trägt der Satellit allerhand moderne Technik in seinem Inneren, darunter ein neuartiges Messsystem für mechanischen Störungen, dessen Daten zur Erhöhung der Qualität von Fotos der Erde und des Weltraums verwendet werden.

Begonnen wurden die Arbeiten 2022 im Rahmen des Forschungsprojektes VIBES. VIBES steht für Visionary Ingenuity Boosting European Spacecraft und verfolgt das Ziel, die Consumer Electronics Revolution in den Weltraum zu bringen. „Wir wollen moderne Technologien für Raumfahrtanwendungen nutzbar machen, um die Leistungsfähigkeit von Raumfahrzeugen zu verbessern“, so Garcia.

HSB-Student: „Großartige Gelegenheit für uns“
Um ihren Satelliten für den Flug ins Weltall fit zu machen, hat sich das VIBES Team im vergangenen Jahr über das „FlyYour Satellite! Test Opportunities“ Programm des Education Office der Europäischen Raumfahrtagentur ESA auf eine spezielle Testmöglichkeit beworben. Mit Erfolg: Sechs VIBES-Teammitglieder dürfen nun Mitte Mai für eine Woche zum European Space Education Centre ins Belgische Redu fahren, um in der dortigen CubeSat Support Facility mit Unterstützung von Expert:innen der ESA die Struktur ihres Satelliten verschiedenen Rütteltests zu unterziehen. „Beim Start wirken große Kräfte auf den Satelliten. Mit den Rütteltests können wir diese Belastungen nachstellen“, erklärt Linus Siffczyk. Der HSB-Student schreibt derzeit seine Bachelorthesis bei VIBES und ist verantwortlich für die technische Umsetzung der Kampagne. „Die während der Tests gewonnenen Daten werden uns helfen, unsere Simulationen zu überprüfen und damit sicher zu stellen, dass VIBES Pioneer den extremen Belastungen beim Raketenstart standhalten wird.“ Dass das VIBES Team diese Tests mit Unterstützung der ESA durchführen kann, sei eine großartige Gelegenheit und bereichernde Lernerfahrung, so Siffczyk.

Mehrere Monate hat das VIBES Team an der Vorbereitung der Testkampagne gearbeitet. Neben regelmäßigen Statustreffen mit den Expert:innen der ESA wurden auch zwei Vortests in einem Labor der HSB durchgeführt. Diese wurde unter Leitung von Linus Siffczyk von Studierenden des Moduls „Satellitentechnik und Orbitalsysteme“ des Bachelorstudiengangs Luft- und Raumfahrttechnik durchgeführt. „Neben den technischen Zielen streben wir bei VIBES eine enge Integration von Forschung und Lehre an. Das heißt, dass die Studierenden bereits als Teil ihres regulären Studienprogramms so viel wie möglich praktisch lernen sollen“, erklärt Antonio Garcia. „In diesem Semester bieten wir den Studierenden erstmals die Möglichkeit, als Teil eines Moduls an echter Weltraum-Hardware zu arbeiten – das heißt, was die Studierenden jetzt als Teil ihres Studiums entwickeln, wird am Ende tatsächlich ins All fliegen!“

Bis zum Start ins Weltall ist noch eine Menge zu tun
Bis VIBES Pioneer Ende des Jahres ins All gestartet werden kann, ist jedoch noch eine Menge zu tun. Nach der Testkampagne in Belgien stehen die finalen Entwicklungsarbeiten an. Für die Sommermonate sind der Zusammenbau sowie intensive Tests des fertigen Satelliten geplant. Diese werden primär in Bremen an der HSB sowie bei Partnerinstitutionen wie dem Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologien und Mikrogravitation (ZARM) durchgeführt. Ende des Jahres wird VIBES Pioneer dann zur Startanlage auf den Shetland Islands im Norden Schottlands transportiert. Dort wartet die RFA ONE Trägerrakete der Rocket Factory Augsburg, um VIBES Pioneer und eine Handvoll weiterer Nutzlasten in einen erdnahen Orbit zu transportieren. „Das ist der Tag, auf den wir alle begeistert hin fiebern“, sagt Linus Siffczyk.

Entwicklung von Raumfahrt-Hardware fest in Lehrpläne integrieren
VIBES Pioneer soll nur der Anfang sein: „Es ist unser ‚Pionier‘, mit dem wir lernen, wie im universitären Kontext Kleinsatelliten entwickelt, gebaut und betrieben werden können“, so Tim Gust, verantwortlich für Missions- und Projektentwicklung bei VIBES. „Der nächste Satellit ist bereits in Planung und wird auf den Erfahrungen von VIBES Pioneer aufbauen.“ Damit wird nicht nur die nächste Generation von Weltraumtechnologien an der Hochschule Bremen entwickelt werden, sondern auch die nächste Generation von Weltraumpionier:innen in der ‚City of Space‘ heranwachsen.

Dank an Partner:innen – weitere willkommen
„Wir danken unseren Partnern – dem DLR, dem ZARM sowie der ZARM Technik AG und OHB – für ihre großartige Unterstützung“, sagt Projektleiter Antonio Garcia. „Ohne sie wären wir nie so weit gekommen.“ Garcia und sein Team sind offen für weitere Partner:innen und Sponsor:innen.

Über ESA „Fly Your Satellite!“
„Fly Your Satellite!“ (FYS) ist ein Bildungsprogramm der Europäischen Raumfahrtagentur ESA, das die akademische Ausbildung ergänzt, und es ist Teil des ESA-Akademieprogramms. „Fly Your Satellite!“ ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen der ESA und Universitäten aus den ESA-Mitgliedstaaten, Kanada, Lettland, Litauen, der Slowakei und Slowenien. Studierende erhalten dabei die einzigartige Gelegenheit, praktische Erfahrungen in einem echten Weltraumprojekt zu sammeln. Die Studierenden profitieren bei der Entwicklung ihrer eigenen Satelliten vom direkten Wissenstransfer der technischen und betriebswirtschaftlichen Fachkenntnisse der ESA sowie vom Zugang zu Einrichtungen. Mit „Fly Your Satellite!“ möchte die ESA Studierende inspirieren, ansprechen und besser auf wissenschaftliche und technologische Karrieren, insbesondere im Raumfahrtsektor, vorbereiten. Durch ESA-Bildungsprojekte wie FYS können Universitätsstudierende auch zum Fortschritt von Wissenschaft und Technologie beitragen.

Weitere Informationen:
Offizieller Instagram-Account der HSB
Offizieller LinkedIn-Account der HSB
ESA-Programm „Fly your Satellite!“ (auf Englisch)

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• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

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Quelle: Fachhochschule Wiener Neustadt 5. April 2024.

Wiener Neustadt, 5. April 2024 – Die Fachhochschule Wiener Neustadt beheimatet den ersten Weltraum-Studiengang Österreichs mit bisher über 120 Absolventinnen und Absolventen. „Die Studentinnen und Studenten entwickeln derzeit den Satelliten CLIMB. Die letzten für den Start fehlenden Finanzmittel werden wir jetzt zur Verfügung stellen. Damit kann im Jahr 2025 der blau-gelbe Satellit starten und Niederösterreich damit den Weltraum erobern“, gibt LH-Stellvertreter Stephan Pernkopf bekannt. Auch die FOTEC, das Forschungsunternehmen der FHWN, ist bei internationalen Projekten führend beteiligt. Aktuell werden umweltfreundliche chemische Triebwerke und hybride Antriebssysteme für Satelliten entwickelt. Dieses Projekt „CP/EP Thruster Development“ wird ebenfalls vom Land Niederösterreich unterstützt.

Beim ExpertInnengespräch im Innolab in Wiener Neustadt hob Carsten Scharlemann, Studiengangleiter des Masterstudiums Aerospace Engineering, die hochwertige Ausbildung und die praktische Erfahrung hervor, die die FHWN ihren Studierenden bietet. Dies bereite sie nicht nur auf erfolgreiche Karrieren in ganz Europa vor, unter anderem bei Airbus, sondern ermögliche auch die Entwicklung und baldige Lancierung des Satelliten CLIMB.

Bernhard Seifert, Leiter des Aerospace Engineering Departments bei der FOTEC, erläuterte, wie die Entwicklung elektrischer und chemischer Antriebssysteme die Mobilität und Lebensdauer von Kleinsatelliten verbessert und gleichzeitig zur Reduktion von Weltraumschrott beiträgt. Die FOTEC setzt auf alternative Treibstoffe wie Wasserstoffperoxid, um Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu minimieren.

Johanna Fries, Projekt-Managerin bei der FOTEC und Andreas Merstallinger von der Aerospace & Advanced Composites Gesellschaft, unterstrichen die Bedeutung robusten Materials für Satelliten, um unter extremen Weltraumbedingungen zuverlässig zu funktionieren und Dienste wie GPS, Sat-TV und Kommunikation über lange Zeiträume sicherzustellen. Die Geräte und Instrumente müssen vorab in verschiedenen Vakuum-Kammern oder Test-Ständen getestet werden, wo Vibrationstests oder Schocktests stattfinden. Die Materialien werden dabei in der größten Weltraumsimulationskammer in Österreich extremen Temperaturen von plus oder minus 150 Grad Celsius ausgesetzt.

Auch Armin Mahr, Geschäftsführer der FH Wiener Neustadt, macht deutlich, warum sich die FH in den vergangenen Jahren so gut in der Raumfahrtforschung etablieren konnte: „Forschung an der Fachhochschule Wiener Neustadt strebt natürlich nach wissenschaftlicher Exzellenz. Bei uns steht vor allem die Beziehung zu Problemlösung für die Gesellschaft und die Wirtschaft, sowie die Praxisorientierung im Vordergrund. Hier sind Studierende in der Forschung hautnah mit dabei. Wir sehen es als eine Chance für die nächste Generation von Forschenden, schon in ihrem Studium an praxisorientierten Fragen aus der Wissenschaft beteiligt zu sein.“

Über die Fachhochschule Wiener Neustadt:
Die FH Wiener Neustadt zählt zu den Top-Bildungseinrichtungen des Landes und ist Gestalter sowie Vorbild am heimischen FH-Sektor. Mittels praxisnaher Ausbildung, internationaler Vernetzungen und innovativer Forschungsarbeit werden gefragte Persönlichkeiten ausgebildet. Aktuell bietet die FH Wiener Neustadt an den fünf Standorten in Wiener Neustadt, Wieselburg, Tulln, Wien und Salzburg insgesamt 45 Studiengänge an den fünf Fakultäten Wirtschaft, Technik, Gesundheit, Sport und Sicherheit an. Dies eröffnet den mehr als 4.600 Studierenden eine Vielzahl an Karriereperspektiven. Mehr als 500 MitarbeiterInnen und rund 1.000 ReferentInnen sorgen dabei für die hohe Praxisrelevanz der Ausbildung und einen modernen sowie effizienten Lehrbetrieb. Die FH Wiener Neustadt verfügt über ein eigenes, preisgekröntes Forschungsunternehmen – die FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH – und kooperiert mit rund 100 Partnerhochschulen weltweit. Die FHI (Fachhochschul-Immobiliengesellschaft der FHWN) realisierte in den vergangenen Jahren zahlreiche Leuchtturm-Projekte auf internationalem Top-Level, wie den Bau des Hauses der Digitalisierung am Biotech Campus Tulln, den City Campus Wiener Neustadt oder sämtliche Campuserweiterungen. Der Campus Wieselburg gilt als Hotspot für Nachhaltigkeit, Sustainable Innovation und als Zentrum für Marketing und Consumer Science. Der Biotech-Campus Tulln etabliert sich zunehmend als zentrale Anlaufstelle in Sachen Forschung, Innovation und Digitalisierung. Neben der laufenden Weiterentwicklung des Studienangebots und der aktiven Vernetzung durch internationale Kooperationen, sind die Eröffnung des Innovation Labs in Wiener Neustadt und die Implementierung des Instituts für Nachhaltigkeit wesentliche Meilensteine im Ausbau der FHWN sowie des Wissenschaftsstandortes Niederösterreich.

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• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

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Quelle: ESA 5. April 2024.

5. April 2024 – „Die heutigen Asteroiden sind Kollisionsfragmente der ursprünglichen Bausteine unseres gesamten Sonnensystems. Wenn wir also sehen können, wie das Innere eines Asteroiden strukturiert ist, erhalten wir wertvolle Einblicke in die Entwicklung des Sonnensystems sowie für die planetare Verteidigung“, erklärt Michael Kueppers, Hera-Projektwissenschaftler der ESA. „Ist dieser Asteroid ein fester Monolith oder ein Schutthaufen, der durch seine Schwerkraft zusammengehalten wird? Die Antwort hat praktische Konsequenzen dafür, wie sich annähernde Asteroiden in Zukunft von der Erde abgelenkt werden könnten.“

Der nur 37 x 23 x 10 cm große Juventas CubeSat wird im Auftrag der ESA vom luxemburgischen Unternehmen GomSpace betreut, wobei die Integration der Raumsonde am Hauptsitz von GomSpace in Dänemark stattfand. Das Unternehmen hat sich auf CubeSats spezialisiert – kleine, kostengünstige Satelliten, die aus standardisierten 10 cm-Boxen zusammengebaut werden – obwohl diese in der Regel für den Erdorbit bestimmt sind.

Bauen für den Weltraum
Jan Persson leitet das Juventas-Projekt für GomSpace: „Das ist eine ganz andere Mission im Verlgeich zu den üblichen CubeSats, die wir herstellen und fliegen. Der Weg über die Erdumlaufbahn hinaus und hinaus in den Tiefenraum ist eine seltene Gelegenheit, die eine äußerst genaue Aufmerksamkeit für Details erfordert. Darüber hinaus benötigt Juventas ein ausreichend agiles Navigationssystem, um sich selbst um einen Asteroiden zu fliegen.“

Die ESA Asteroiden-Mission Hera ist Europas Beitrag zu einem internationalen Planetenabwehr- Experiment. Nach dem Einschlag der DART-Mission auf dem Asteroiden Dimorphos, einem Mond des größeren Asteroiden Didymos, im Jahr 2022 – der seine Umlaufbahn um Didymos änderte und eine Wolke von Trümmern Tausende von Kilometern ins All schickte – wird Hera zu Dimorphos zurückkehren, um den von DART hinterlassenen Krater aus nächster Nähe zu vermessen. Die Mission wird außerdem die Masse und Zusammensetzung von Dimorphos sowie die von Didymos messen.

Hera soll im Oktober 2024 starten, an Bord befinden sich zwei CubeSats für Nahaufnahmen des Asteroiden-Paares: Zu Juventas wird die Hyperspektralmission Milani hinzukommen. Das Trio wird über ein innovatives Verbindungssystem zwischen Satelliten rund um die Asteroiden verbunden bleiben.

Kleinstes Radar im Weltraum
Benannt nach dem römischen Namen der Tochter Heras, mag Juventas zwar klein sein, hat aber einen großen technischen Fußabdruck. Das Niederfrequenz-Radarinstrument – das kleinste Radarsystem im Weltraum – wurde vom französischen Institut de Planétologie et d‘ Astrophysique de Grenoble an der Universität Grenoble Alpes und der Technischen Universität Dresden entworfen, wobei die Elektronik von EmTroniX in Luxemburg stammt. Die Radar-Signale werden von einem Quartett von 1,5 m langen Antennen gesendet, die länger sind als die Juventas-Raumsonde selbst und von Astronika in Polen beigesteuert wurden.

„Das Juventas Radar-Instrument (JuRa) ist einzigartig und wird der Wissenschaftsgemeinschaft einen seltenen Einblick in die Entstehung eines Asteroiden geben“, erklärt Jan Persson. „Es wurde hochgradig miniaturisiert, um in die CubeSat-Hülle zu passen. Die größte Herausforderung bestand darin, dass das Instrument im Inneren der Raumsonde viel Wärme erzeugt, worum sich unser Thermaldesignteam bei GomSpace intensiv gekümmert hat.“

Hera-Systemingenieur Franco Perez Lissi fügt hinzu: „Um selbst zu fliegen, hat Juventas außerdem eine Kamera für sichtbares Licht, ein Lidar, Sternsensoren für die Navigation und ein Kaltgas-Antriebssystem sowie die Funkverbindung zwischen Satelliten, um ihre Position und Daten mit Hera zu teilen.“

Für die Radar-Vermessung des kleineren Asteroiden wird Juventas in eine einzigartige “selbststabilisierte Terminator-Umlaufbahn“ um Didymos eintreten. Dazu gehört es, parallel zur Tag-Nacht-Terminator-Linie des Asteroiden zu kreisen und dabei die schwache Gravitation des Asteroiden mit dem schwachen, aber stetigen Druck des Sonnenlichts selbst – dem solaren Strahlungsdruck – auszugleichen.

Tatsächlich ist die Schwerkraft von Didymos so gering, dass Juventas mit einer Geschwindigkeit von nur wenigen Zentimetern pro Sekunde in der Umlaufbahn sein wird, und JuRa wird diese niedrige Geschwindigkeit nutzen, um dasselbe kodierte Signal mehrmals zum Asteroiden zu senden, was das Gesamtsignal des Instruments zum Rauschverhältnis erhöht. Die reflektierten Signale werden dekodiert und auf der Erde in ein 3D-Bild umgewandelt.

Gekommen um zu landen
Sobald Juventas ihre Radar-Beobachtung abgeschlossen hat, wird sie in eine Umlaufbahn um Dimorphos einschwenken, um die nächste Phase ihrer Mission zu beginnen: die Landung auf dem kleineren Asteroiden. Jan Persson bemerkt: „Wir analysieren noch, wie das am besten geht, aber unsere Geschwindigkeit sollte gering genug sein, in der Größenordnung von Zentimetern pro Sekunde, dass Juventas herunterkommt, ohne gleich wieder hoch ins All zu hüpfen. Die Beschleunigungsmesser und Gyroskope an Bord werden in diesem Moment Daten sammeln, um mehr über die Oberflächeneigenschaften zu erfahren. Wenn Juventas endlich zur Ruhe kommt, wollen wir, dass sie in stabiler Konfiguration ist, um die zweite wissenschaftliche Nutzlast der Raumsonde, das GRASS Gravimeter zu betreiben.“

Dieses erste Instrument zur direkten Messung der Schwerkraft auf der Oberfläche eines Asteroiden, das Gravimeter for Small Solar System Objects, GRASS, wurde vom Königlichen Observatorium Belgiens (ROB) mit der spanischen Firma EMXYS entwickelt. Es ist geplant zu erfassen, wie sich die Schwerkraft auf Dimorphos im Laufe seiner Umlaufbahn um Didymos verändert.

Sowohl der Juventas als auch der Milani CubeSat haben sich nun ihrem Hera-Mutterschiff angeschlossen, um im ESTEC-Zentrum der ESA in den Niederlanden, der größten Testanlage für Raumfahrzeuge in Europa, getestet zu werden. Das Trio wird in der elektromagnetischen Maxwell-Testkammer untergebracht, um zu überprüfen, ob die Verbindungen zwischen den Satelliten wie geplant funktionieren.

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• HERA (vormals AIDA)

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Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF 26. März 2024.

26. März 2024 – Unter Leitung des Fraunhofer IOF entwickelte das Projekt CubEniK eine ultrakompakte Nutzlast für einen Satelliten von der Größe eines Schuhkartons, einen sogenannten »CubeSat«. Ziel des Mini-Satelliten ist es, einen sicheren Quantenschlüssel über eine Entfernung von 300 Kilometern zwischen zwei Bodenstationen in Jena und München zu übertragen.

Wenn Alice und Bob miteinander sprechen, dann hört niemand zu. Kein Lauschen, kein Abhören. Wie das geht? Alice und Bob sind Sende- und Empfangseinheiten. Sie nutzen die sogenannte Quantenschlüsselverteilung (QKD) für absolute Vertraulichkeit. Dabei werden verschränkte Photonen zwischen ihnen verschickt, um einen sicheren (Quanten-)Schlüssel für die Datenverschlüsselung zu erzeugen. Die Übertragung solcher verschränkten Photonenpaare am Boden ist auf verschiedenen Wegen möglich, zum Beispiel über Glasfasernetze. Allerdings ist die maximale Reichweite dieser Netze üblicherweise auf 200 Kilometer beschränkt, denn Quantenschlüssel können innerhalb einer Faser nicht ohne weiteres verstärkt werden. Entsprechend groß ist der Bedarf nach Lösungsansätzen, um auch größere Entfernungen – tendenziell sogar globale Netze – abzudecken. Die Idee: Der Einsatz von Satelliten im All. Doch konventionelle Satelliten sind teuer, groß und damit ressourcenintensiv.

Entwicklung einer ultrakompakten Nutzlast für einen »CubeSat«
Diesem Problem hat sich das Team des Projektes CubEniK angenommen. Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena hat das Forschungskonsortium eine ultrakompakte Nutzlast für einen Mikro-Satelliten, auch CubeSat genannt, entwickelt. »Unser CubEniK-System kann in einem 16U CubeSat untergebracht werden«, berichtet Erik Beckert, Leiter der Abteilung opto-mechatronische Komponenten und Systeme am Jenaer Institut. Das heißt konkret: »Mit einer Abmessung von 20 x 20 x 40 Zentimetern des Satelliten, ist das am Fraunhofer IOF designte System das bisher kleinste seiner Art.«

Genau diese kompakte Bauweise ist es, die einen entscheidenden Vorteil für die Quantenkommunikation im Weltraum bietet, denn: Bei der Beförderung von Technologie und Mensch ins All zählt jedes Gramm Gewicht – desto kleiner und leichter, umso besser. Das hat den Einsatz von CubeSats beliebt gemacht. CubeSats sind Satelliten aus der Kategorie der Nano- oder Mikrosatelliten. Aufgrund ihrer minimalen Stellfläche werden sie häufig als Sekundärlast auf größeren Startmissionen mitgeführt. Gegenüber dem Start eines zusätzlichen Satelliten, lassen sich Technologien auf diese Weise effizienter und kostengünstiger in den Weltraum befördern. Vor diesem Hintergrund haben die CubEniK-Forschenden es sich zum Ziel gesetzt, die fertige Gesamteinheit zur QKD in kleinstmöglicher Form zu verpacken, sodass sie als Teil einen solchen CubeSats möglichst sparsam in den Weltraum gelangen kann.

Ziel des CubEniK-Systems ist es, während eines einzelnen Satellitenüberflugs in einer niedrigen Erdumlaufbahn einen sicheren Quantenschlüssel mit einer Länge von 256 Bit an zwei, 300 Kilometer voneinander entfernte Bodenstationen in Jena und Oberpfaffenhofen bei München zu verschicken. Die so gesendete Schlüssellänge könnte zukünftig als Hauptschlüssel in Hochsicherheitsmodulen verwendet werden und somit die Datensouveränität in sensiblen Bereichen wie der Finanzindustrie oder in Regierungsbehörden sichern.

Komponenten und Funktionsweise des CubEniK-Systems
Neben dem Fraunhofer IOF gehören dem CubEniK-Forschungskonsortium auch zwei Fraunhofer-Ausgründungen – die Quantum Optics Jena GmbH und SPACEOPTIX GmbH – sowie das Zentrum für Telematik aus Würzburg und die DIGOS GmbH aus Potsdam an. Die Forschenden des Fraunhofer IOF haben das optomechanische Design der Nutzlast entwickelt. Neben zwei Teleskopen, die auf einer Standardtechnologie der SPACEOPTIX basieren, besteht das CubEniK-System außerdem aus einer Feinausrichtung (engl.: fine pointing assembly, FPA), einem Faserkoppler und einer Strahlnachführung (engl.: coarse pointing assembly, CPA), die in einem zusätzlich entworfenen Raum in der Teleskopumhüllung untergebracht sind. »Die FPA und CPA dienen dazu, den ausgesandten Strahl auf die Bodenstationen auszurichten und diese Verbindung zu stabilisieren«, erklärt Fraunhofer-Forscher Daniel Heinig, der das Projekt am Institut in der Abteilung Zukunftstechnologien begleitet. »Das Ausrichten dieses Strahls geschieht mithilfe eines piezogesteuerten Tip-Tilt-Spiegels für die präzise Steuerung und durch zwei drehbare Keilprismen, die in der Grobjustierungseinheit verbaut sind und den Strahl um bis zu 11 Grad neigen.« Somit kann sich der Satellit, in dem die Einheit verbaut wird, besonders genau auf die Bodenstationen ausrichten.

Zusätzlich zu den Teleskopen und den Justierungseinheiten nutzt CubEniK eine handtellergroße und raumflugtaugliche Photonenquelle, die ebenfalls am Fraunhofer-Institut in Jena entwickelt wird. Diese muss pro Sekunde viele Millionen verschränkte Photonenpaare erzeugen, um während des Satellitenüberflugs eine sichere Kommunikation zu ermöglichen und den hochsicheren Schlüssel an die Bodenstationen durch die abschwächende Atmosphäre zu übertragen.

Über das Fraunhofer IOF
Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena betreibt anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Photonik und entwickelt innovative optische Systeme zur Kontrolle von Licht – von der Erzeugung und Manipulation bis hin zu dessen Anwendung. Das Leistungsangebot des Instituts umfasst die gesamte photonische Prozesskette vom opto-mechanischen und opto-elektronischen Systemdesign bis zur Herstellung von kundenspezifischen Lösungen und Prototypen. Am Fraunhofer IOF erarbeiten knapp 500 Mitarbeitende das jährliche Forschungsvolumen von 40 Millionen Euro.

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• Quantenkommunikation im Weltraum?

Der Beitrag IOF: Mini-Satellit soll Quantenkommunikation ins All bringen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 5. März 2024.

5. März 2024 – Nach über zwei Jahren Entwicklungszeit hat der Nanosatellit SONATE-2 der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in der Nacht auf den 5. März eine große Hürde genommen: An Bord einer SpaceX-Rakete hat er pünktlich um 23.05 Uhr (MEZ) von der Westküste der USA aus seine Reise in den Orbit angetreten. Designt und gebaut wurde der Satellit von einem Team um den Raumfahrttechniker Professor Hakan Kayal.

Bei SONATE-2 handelt es sich um ein sogenanntes 6U+ Cubesat-Modell. Es ist etwa so groß wie ein Schuhkarton und hat eine Masse von rund zwölf Kilogramm. Mit SONATE-2 wollen Kayal und sein Team zum ersten Mal das Training eines KI-Systems im Weltraum an Bord eines Kleinsatelliten demonstrieren und testen. Mit Hilfe dieser Technik könnten in Zukunft beispielsweise interplanetare Kleinsatelliten-Missionen interessante Objekte oder Phänomene auf Körpern des Sonnensystems, wie etwa Asteroiden, autonom entdecken. Der Satellit wird vom Missionskontrollzentrum der JMU Würzburg und dem damit verbundenen Bodenstationsnetzwerk gesteuert.

Anerkennung vom Wissenschaftsminister
Erfreut über den erfolgreichen Start zeigte sich auch Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume: „Next Mission accomplished – Bayern zieht neue Spuren im Weltraum: Mit dem Blick in die Ferne lernen wir auch unsere Erde besser kennen. Luft- und Raumfahrtforschung ist zentral für neue Erkenntnisse zu Schlüsseltechnologien und ein echter Innovationstreiber. Die Julius-Maximilians-Universität bringt nun zur Erforschung neuer KI-Hard- und Software einen neuen bayerischen Universitätssatelliten ins All. Das Besondere: Die KI wird direkt an Bord trainiert und das Kontrollzentrum für den Satelliten befindet sich mitten auf dem Campus am Hubland – Würzburg wird damit zum Houston am Main.“

Das Vorhaben SONATE-2 wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags finanziert (FKZ 50RU2100).

Mehr Informationen gibt es auf der Webseite SONATE-2.

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• Transporter-10 auf Falcon 9

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Quelle: DLR 17. Januar 2024.

24. Januar 2024 – Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR hat das Berliner Unternehmen Exolaunch mit dem Startdienstleistungs-„Paket“ für die insgesamt zwölf Gewinner des Kleinsatelliten- und des Kleinsatellitennutzlast-Wettbewerbs beauftragt.

Der Auftrag umfasst insbesondere die Beschaffung von Starts auf Kleinträgern, die Koordinierung der gesamten Startkampagne, die Beschaffung von Kleinsatelliten für die Nutzlasten aus dem Wettbewerb sowie die Bereitstellung relevanter technischer Leitlinien und Peripherien für Satelliten- und Nutzlasthersteller. Darüber hinaus wird Exolaunch Qualifizierungstests, Kompatibilitätsanalysen und die Fertigung beaufsichtigen.

Europäische Forschungseinrichtungen und Unternehmen konnten sich 2023 mit Vorschlägen für Kleinsatelliten oder Nutzlasten bei der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR bewerben. Die Gewinner erhalten eine kostenlose Kleinsatellitenplattform für ihre Nutzlasten sowie eine kostenlose Startmöglichkeit auf einem europäischen Kleinträger (Mikrolauncher) im Jahr 2025.

Schwerpunkte: Raumfahrt, New Space, Start-ups, KMU-Förderung.

Kleinsatelliten sind vielseitig und flexibel einsetzbar – für Telekommunikationsdienste, Erdbeobachtung und Klimaforschung oder die Erprobung neuer Technologien im Weltraum. Sie können in größeren Stückzahlen und damit kostengünstiger und schneller als herkömmliche Satelliten hergestellt werden und eröffnen vielfältige neue Möglichkeiten für kommerzielle Dienste und die Wissenschaft. Vor diesem Hintergrund hat die deutsche Bundesregierung die Kleinsatelliteninitiative ins Leben gerufen. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR steuert im Auftrag und mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft- und Klimaschutz diese Initiative und ihre Wettbewerbe.

„Der Wettbewerb kommt insbesondere Start-ups und KMU zu Gute und setzt damit auch den wichtigen Schwerpunkt New Space der Raumfahrtstrategie in die Tat um. Wir sehen die Wettbewerbe als Katalysator und Wegbereiter für die Kommerzialisierung von Raumfahrtaktivitäten in Deutschland und Europa“, sagt Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstandsmitglied und Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Mit der Beauftragung der Exolaunch GmbH gehen wir nun den nächsten wichtigen Schritt Richtung Start.“

Das Vertragsvolumen an die Exolaunch GmbH umfasst knapp 18 Millionen Euro. Das in Berlin ansässige Unternehmen ist nach eigenen Angaben für mehr als achtzig Prozent der Starts von Kleinsatelliten in Deutschland in den letzten zehn Jahren verantwortlich und hat bereits mehrere vom DLR geförderte Missionen gestartet. Der aktuelle Auftrag umfasst insbesondere die Beschaffung von Starts auf Kleinträgern, die Koordinierung der gesamten Startkampagne, die Beschaffung von Kleinsatelliten für die Nutzlasten aus dem Wettbewerb sowie die Bereitstellung relevanter technischer Leitlinien und Peripherien für Satelliten- und Nutzlasthersteller. Darüber hinaus wird Exolaunch Qualifizierungstests, Kompatibilitätsanalysen und die Fertigung beaufsichtigen.

Europäische Forschungseinrichtungen und Unternehmen konnten sich 2023 mit Vorschlägen für Kleinsatelliten oder Nutzlasten bei der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR bewerben. Die Gewinner erhalten eine kostenlose Kleinsatellitenplattform für ihre Nutzlasten sowie eine kostenlose Startmöglichkeit auf einem europäischen Kleinträger (Mikrolauncher) im Jahr 2025.

Die Gewinner des Kleinsatelliten- und des Kleinsatelliten-Nutzlast-Wettbewerbs wurden am 23. November 2023 im Rahmen der zweiten nationalen Kleinsatellitenkonferenz in Berlin gekürt.

Folgende fünf deutsche Unternehmen gewannen den Kleinsatellitenwettbewerb und erhalten eine Startmöglichkeit auf einem europäischen Mikrolauncher:

• OroraTech GmbH: Das Unternehmen stellt acht Kleinstsatelliten in Formation zur Beobachtung von Waldbränden mithilfe von Infrarot-Kamera im Ein-Stunden-Takt.
• TALOS GmbH: Das Start-up-Unternehmen stellt fünf Kleinstsatelliten zur Verfolgung von Wild- und Nutztieren im Rahmen des ICARUS-Projekts her.
• Planetary Transportation Systems GmbH: Das Start-up-Unternehmen stellt drei Kleinstsatelliten zur Klassifizierung und Prozessierung von Erdbeobachtungsdaten im All mithilfe von Quantentechnologie her.
• Rapid Cubes GmbH: Das Unternehmen nutzt vier Kleinstsatelliten zur Erprobung bi-direktionaler Datenkommunikation für Internet-of-Things-Anwendungen im Arten- und Naturschutz.
• Vyoma GmbH: Das Start-up-Unternehmen startet einen Kleinsatelliten zur optischen Überwachung von Weltraummüll in der Größe einiger Zentimeter.

Folgende sieben Unternehmen gewannen den Kleinsatelliten-Nutzlastwettbewerb und erhalten eine Kleinsatellitenplattform und eine Startmöglichkeit auf einem europäischen Mikrolauncher:

• Marble Imaging GmbH: Durch eine Multispektral-Kamera sollen Erdbeobachtungsdaten mit einer hohen Auflösung generiert werden.
• Berlin Space Consortium GmbH: Die Qualifikation eines elektrischen Antriebssystems für Kleinsatelliten für Bahnmanöver sowie zur Weltraumschrottvorbeugung.
• High Performance Space Structure Systems GmbH: Das Unternehmen demonstriert eine Entwicklungserprobung in Form eines Bremssegels, um nach Missionsende einen Kleinsatelliten wiedereintreten zu lassen und Weltraumschrott vorzubeugen.
• InSpacePropulsion Technologies GmbH: Die Qualifikation von zwei chemischen Antriebssystemen mit grünem Treibstoff für Kleinsatelliten für Rendezvous-Manöver sowie zum Ausweichen von Weltraumschrott.
• Airbus Defence and Space GmbH: Das Unternehmen erprobt ein elektrisches Antriebssystem für Kleinsatelliten, des alternative Kraftstoffe verwendet – in diesem Falle Iod.
• Quantum Galactics GmbH: Das Start-up-Unternehmen führt eine Entwicklungserprobung eines Cybersicherheit-Testsystems durch, um den Ausfall eines Satelliten durch Hacker-Angriffe zu verhindern.
• Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH (iABG): Das Unternehmen entwickelt eine KI-Nutzlast, die die Ausfallsicherheit von KI-Modellen direkt am Sensor beziehungsweise am Satelliten gewährleistet.

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• DLR

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