Quelle: Jena-Optronik GmbH 6. September 2024.

6. September 2024 – Der von Airbus als Hauptauftragnehmer gebauteSatellit ist ein gemeinsames Projekt der europäischen Raumfahrtagentur ESA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. Der erfolgreiche Start der Mission erfolgte heute vor 100 Tagen am 29. Mai 2024 mit einer SpaceX Rakete (Vandeburg, Kalifornien, USA).

Über 75 Firmen, Institute und Agenturen sind an der Mission für Klima- und Umweltforschung beteiligt. Darunter auch das Thüringer Raumfahrtunternehmen Jena-Optronik GmbH. Die Jenaer Spezialist:innen unterstützen EarthCARE mit zwei Sternsensoren vom Typ ASTRO APS. Als Teil des Lageregelungssystems des Satelliten ermöglichen die Sensoren aus Jena dessen hochgenaue Positionierung in seinem Orbit in 393 km über der Erde.

Eine darauf bezogene technische Besonderheit des Satelliten: EarthCARE navigiert ohne Gyroskop, d.h. dessen Lageregelung wird hauptsächlich durch die Jenaer Sensoren ermöglicht. Der Satellit demonstriert damit erstmalig diese Technologie im agilen niedrigen Erdorbit.

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• EarthCARE auf Falcon 9

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Quelle: Jena-Optronik GmbH 27. Juni 2024.

27. Juni 2024 – Das Thüringer Raumfahrtunternehmen Jena-Optronik GmbH ist stolz darauf, von MDA Space Ltd. (TSX:MDA), einem führenden Anbieter fortschrittlicher Technologie und Dienstleistungen für die schnell wachsende globale Raumfahrtindustrie, als Teil der Lieferkette ausgewählt worden zu sein.

Die innovative MDA AURORA ^TM Produktlinie treibt den Übergang von analoger zu digitaler Satellitentechnologie voran und kommt unter anderem in der Lightspeed-Konstellation des kanadischen Satellitenbetreibers Telesat zum Einsatz. Lightspeed ist ein neuartiges globales Satellitennetzwerk im niedrigen Erdorbit (Low-Earth Orbit, kurz: LEO), das Kunden auf der ganzen Welt Konnektivität mit sehr hohen Datenraten bietet.

Der ASTRO CL unterstützt die AURORA ^TM Produktlinie auf Basis seiner strahlungsharten Elektronik sowie dem störungsfreien Betrieb bei hohen Drehraten in der Echtzeit-Lageregelung der Satelliten. Die Jena-Optronik wird im Rahmen dieses ersten Auftrags über 500 ASTRO CL Sternsensoren an MDA liefern. Gefertigt werden die Sternsensoren in der neu konzeptionierten Serienproduktion am Standort Jena.

„Es ist uns eine große Ehre mit unseren Sternsensoren Teil der Aurora-Produktlinie von MDA sein zu dürfen. MDA Aurora wird die Entwicklung von hochmodernen Breitbandnetzen auf eine neue Stufe heben. Das Team der Jena-Optronik freut sich auf eine langjährige erfolgreiche Zusammenarbeit“, Peter Kapell, Geschäftsführer Jena-Optronik.

MDA AURORA ^TM wurde entwickelt, um den sich wandelnden technischen und geschäftlichen Anforderungen der Satellitenindustrie gerecht zu werden. Sie bietet den Betreibern eine beispiellose Flexibilität und Funktionalität, welche die Leistung der Konstellation gegenüber anderen Satellitensystemen zu geringeren Kosten und kürzeren Markteinführungszeiten drastisch verbessern wird.

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• Jena-Optronik GmbH

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Quelle: Jena-Optronik GmbH 13. Oktober 2023.

13. Oktober 2023 – Zwei Sternsensoren vom Typ ASTRO APS der Jena-Optronik GmbH werden an Bord der von Maxar Technologies gebauten Raumsonde „Psyche“, den Weg zum gleichnamigen Metall-Asteroiden zwischen Mars und Jupiter leiten. Die spektakuläre Erkundungsmission soll Rückschlüsse auf die Entwicklungen unseres Sonnensystems und so auch die Entstehung der Erde geben.

„Unsere Sensoren fliegen dorthin, wo noch nie zuvor jemand gewesen ist,“ erläutert Peter Kapell, Geschäftsführer der Jena-Optronik. „Wir bedanken uns bei Maxar für das entgegengebrachte Vertrauen und die Möglichkeit zur Beteiligung an dieser wegweisenden Mission. Wir arbeiten seit über einem Jahrzehnt erfolgreich zusammen und sind stolz darauf, mit unseren Produkten das Maxar-Team und deren Missionen unterstützen zu können.“

Psyche ist die erste Mission in die Tiefen unseres Universums, bei welcher ASTRO APS Sternsensoren eingesetzt werden. Maxar arbeitet bei der Raumsonde zusammen mit der Arizona State University’s School of Earth and Space Exploration und dem NASA Jet Propulsion Laboratory. Die Mission zur Erkundung des Himmelskörpers, welcher im Gegensatz zu derzeit bekannten Asteroiden nicht aus Gesteinen oder Eis, sondern aus Metall bestehen soll, wurde erfolgreich am 13. Oktober 2023 um 16:19 Uhr ins All gestartet. Die Ankunft bei Psyche ist für 2029 geplant

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• Psyche-Mission auf Falcon Heavy (B1064.4,B1079.1,B1065.4)

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Quelle: Jena-Optronik GmbH 13. Dezember 2022.

13. Dezember 2022 – Mit dem ASTRO CL wird zukünftig das kleinste Mitglied der Jena-Optronik Sternsensorfamilie auf der neuen LEO-Plattform von Maxar eingesetzt. Jeder Satellit wird mit jeweils zwei ASTRO CL Sensoren ausgestattet, welche die Lageregelung dieser Satelliten unterstützen.

„Wir freuen uns sehr, dass unser ASTRO CL von Maxar ausgewählt wurde,“ erläutert Steffen Schwarz, Vertriebsleiter der Jena-Optronik.

Das neueste Produkt des erfolgreichen ASTRO Sternsensor Portfolios ist bedeutend kleiner als die bisherigen Mitglieder der Produktlinie, erreicht aber eine vergleichbar hohe Leistungsfähigkeit. Der ASTRO CL ist auf hohe Stückzahlen und eine schnelle, sowie hocheffiziente Herstellung ausgelegt.

„Dank einer neu etablierten Fertigungslinie können wir den ASTRO CL Sternsensor in Kleinserie produzieren. So kann die Jena-Optronik nun mehrere hundert dieser Sensoren in wenigen Monaten fertigen und fit fürs All machen. Zum Vergleich: Unser ASTRO APS hatte seinen Jungfernflug im Jahr 2013. Er ist einer der weltweit meist genutzten Sternsensoren und in naher Zukunft werden wir Seriennummer 500 erreichen,“ ergänzt Schwarz.

Der neue ASTRO CL ist ein extrem kompakter, leichter und strahlungsharter optischer Kopf, der das Lage- und Bahnregelungssystem (eng.: Attitude Determination and Control System) von Satelliten und Raumfahrzeugen unterstützt. Neben der Anwendung als Lageregelungssensor bei Kleinsatelliten, wird der ASTRO CL auch bei neuen Konstellationen und Megakonstellationen, sowie auf Satelliten der Mikro- und Nanoklasse, zum Einsatz kommen.

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• Jena-Optronik GmbH

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Quelle: Jena-Optronik GmbH 16. November 2022.

Das Ziel von Artemis I ist ein erster unbemannter Flug des neuen Raumschiffs und die Umrundung des Mondes: Die Mission ist gleichzeitig auch ein Härtetest für alle Systeme im Weltraum. Für die Entwicklung und den Bau des Raumschiffs Orion wurde das US-Unternehmen Lockheed Martin von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA beauftragt. Für das Flaggschiff dieses Prestigeprogramms der bemannten Raumfahrt setzt das amerikanische Unternehmen auf Produkte der Jena-Optronik GmbH, zum einen die ASTRO© APS-Sternsensoren sowie dann auch die Rendezvous- und Dockingsensoren vom Typ RVS© 3000-3D. Neben diesen Sensoren ist das von Airbus gebaute „ESM“ (European Service Module) des Raumschiffs Orion ein weiterer wesentlicher europäischer Beitrag zum Artemis-Programm.

Die Sternsensoren aus Jena sorgen hierbei für die exakte Ausrichtung des Raumschiffs auf dem Weg auf dem Weg zum Mond.

„Alle der drei gegenwärtig geplanten Artemis-Missionen werden mit zwei Sternsensoren ausgestattet sein. Die erste Mission ist unbemannt und dient der Prüfung der Technologie. Die nächsten beiden Missionen werden dann mit Astronauten an Bord zum Mond fliegen. Und Artemis III wird, als erste bemannte Mission nach Apollo 17, wieder mit einem Landefahrzeug auf dem Mond aufsetzen. Die Sternsensoren von Jena-Optronik sorgen für die Orientierung des Raumschiffs Orion auf seinem langen Weg zum Mond und zurück., erklärt Andreas Deter, Projektmanager ASTRO APS für Orion bei Jena-Optronik. „Unsere Sensoren sind innovativ und zuverlässig – genau so, wie es diese höchst anspruchsvolle Aufgabe erfordert. Diese Mission macht uns sehr stolz. Denn wir sind Teil der großen internationalen Gemeinschaft, die an diesem Projekt arbeitet“.

Der erste bemannte Flug von Orion – ein Meilenstein der Weltraumforschung – wird mit Artemis II durchgeführt. Beginnend mit Artemis III werden neben den Sternsensoren auch Rendezvous- und Dockingsensoren aus Jena zum Erfolg der Missionen beitragen. Diese Sensoren arbeiten nach dem LiDAR-Prinzip (Light Detection and Ranging).

„Das ist eine Auszeichnung für die harte Arbeit aller, die in den letzten Jahren bei Jena-Optronik an diesem Produkt mitgearbeitet haben“, erklärt Christoph Schmitt, Projektmanager für den RVS © 3000-3D bei Jena-Optronik. „Die bemannte Raumfahrt ist Faszination pur. Sie macht mir Gänsehaut! Schon als Kind habe ich den Start der Space Shuttles beobachtet, und heute darf ich als Ingenieur an Orion arbeiten – das ist unglaublich.”

Der Sensor RVS 3000-3D wurde von Lockheed Martin als Hauptsensor in den Missionen Artemis III, IV und V für das Andocken des Raumschiffs Orion an die geplante Raumstation in der Mondumlaufbahn (genannt: Lunar Gateway) ausgewählt. Artemis schafft so auch die Grundlagen für den weiteren Weg der Menschheit zum Mars.

Weitere Statements aus dem #teamspace von Jena-Optronik zu diesem Meilenstein:

„Unsere Produkte helfen Menschen zum Mond zu fliegen! Ich meine, wie cool ist das denn??! Jeder in unserem Unternehmen – angefangen von der Entwicklung, der Produktion, dem Testbereich, dem Marketing, dem Vertrieb und der Projektabteilung bis hin zu Finanzen, Einkauf und Qualität – ist daran beteiligt und kann wirklich stolz sein auf das, was erreicht wurde und was noch erreicht werden wird“, sagt Matthias Pischeli, Vertrieb.

„Die Zusammenarbeit mit Lockheed Martin und der NASA war für mich das Beste an dem Projekt – auch wenn es manchmal eine Herausforderung war! Der Enthusiasmus und die Professionalität von Lockheed Martin bei unseren Projekt-Meetings waren beeindruckend. Die Mission Orion ist aufregend und spannend, weil es hier um bemannte Raumfahrt geht. Schließlich geht es um die Möglichkeit, wieder Menschen zum Mond und später auch zum Mars zu bringen“, sagt Stefan Humbla, Produktmanager Sternsensoren.

“Seit ich an dem Projekt arbeite, bin ich begeistert von der Zusammenarbeit mit dem Team von Lockheed Martin, und gleichzeitig freue ich mich auf die Herausforderungen dieses anspruchsvollen Projekts. Es gibt immer wieder spannende und interessante Aufgaben, die wir zu lösen haben. Die Weite des Weltalls hat mich schon als Kind fasziniert, und diese Begeisterung ist geblieben. Deshalb macht es mich stolz, Teil dieser bahnbrechenden Mission zum Mond zu sein“, sagt Andreas Deter, Projektmanager ASTRO APS für Orion.

„Es ist ein absolutes Highlight, wenn man über seinen Job spricht und sagen kann, dass „unsere“ Produkte zum Mond fliegen und wir es möglich machen, dass sich Transporter und andere Raumfahrzeugen im Weltraum miteinander verbinden. Unsere Sensoren helfen nicht nur bei der Navigation von Satelliten in der Umlaufbahn oder bei der Versorgung der Internationalen Raumstation – sie fliegen auch zum Mond und eines Tages zum Mars und darüber hinaus. Und bei so spannenden und prestigeträchtigen Missionen wie Orion „an Bord“ zu sein, kann einen nur stolz machen“, so Steffen Schwarz, Vertriebsleiter.

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• Orion / ESM – Raumschiff

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Quelle: Jena-Optronik GmbH 22. September 2022.

Paris (Frankreich), Donnerstag, 22. September 2022 – Das englische Unternehmen Astroscale Ltd. ist die erste Firma, die ein kommerzielles System zur Weltraumschrottbeseitigung, z. B. für defekte Satelliten, entwickelt. Nach der erfolgreichen ELSA-d Mission, die einen magnetischen Mechanismus zum Einfangen eines Satelliten (genannt “Client”) in 2021/2022 demonstriert hat, startet Astroscale nun das nächste Programm – ELSA-M. Die für 2024 geplante Mission soll mehrere funktionsunfähige Satelliten im erdnahen Orbit beseitigen. Die Mission sieht hierbei eine Umrundung des defekten Satelliten zur Inspektion vor, um anschließend ein komplexes Andockmanöver daran durchzuführen. Zum Abschluss der Operation wird der “Client” in eine niedrige Erdumlaufbahn manövriert, um dort dann zeitnah in der Erdatmosphäre zu verglühen.

Das Docking-Manöver mit dem defekten Satelliten wird durch den Rendezvous- and Docking Sensor RVS 3000-3D (LiDAR) der Jena-Optronik unterstützt, welcher ein sicheres Einfangen des Client-Satelliten ermöglicht. Dank seines robusten und strahlungsharten Designs wird der RVS 3000-3D viele zukünftige Missionen dabei unterstützen, dass Kunden von Satellitenkonstellationen mit dem kommerziellen ELSA-M Service nicht nur einen, sondern auch mehrere defekte Satelliten während einer Mission entsorgen können.

Der Beste seiner Klasse – der LiDAR Sensor von Jena-Optronik vereint alle notwendigen optischen und elektronischen Komponenten, sowie auch die zugehörige Software um nicht-kooperative Ziele anzufliegen, wie z.B. einen defekten Satelliten. Der vollständig qualifizierte RVS 3000-3D hat den technologischen Reifegrad TRL9 (Technology Readiness Level) in 2020 im Rahmen der MEV-Missionen (kurz für: “Mission Extension Vehicle”) des US-Raumfahrtunternehmens Northrop Grumman erreicht.

„Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Jena-Optronik zur Entwicklung unseres kommerziellen ELSA-M Service”, erläutert Neil Yarr, Head of Guidance Navigation and Control bei Astroscale. “Unser LiDAR Partner ist entscheidend für den Erfolg unseres Anflugs während der ELSA-M Demo-Mission zur Beseitigung von Weltraumschrott. Denn dieses Vorhaben erfordert eine enorme Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Rendezvous- und Docking-Sensors.”

„Wir sind sehr froh, dass Astroscale uns als LiDAR-Partner ausgesucht hat. Es ist uns eine große Ehre zu solch einer wichtigen und bahnbrechenden Mission wie ELSA-M unseren Beitrag zu leisten”, ergänzt Peter Kapell, Geschäftsführer der Jena-Optronik GmbH. “Weltraumschrott hat sich in den letzten Jahren zu einem großen Problem entwickelt und wird mit den zukünftig geplanten Satellitenkonstellationen zu einer noch größeren Herausforderung. Daher freuen wir uns sehr darauf, Astroscale bei ihrer Mission zu unterstützen, um so für zukünftige Generationen das Leben und Arbeiten im Weltall sicherer und vor allem auch nachhaltiger zu gestalten.”

Zur Unterstützung der Themen Nachhaltigkeit, Klimawandel und Müllvermeidung ist es wichtig, existierenden Weltraumschrott zu beseitigen. Zudem muss damit begonnen werden, neue Satelliten und Raumfahrzeuge mit technischen Möglichkeiten auszustatten, die zukünftig eine einfache Beseitigung möglich machen – nur so kann die “Umwelt” im Weltraum geschützt werden. Das #teamspace der Jena-Optronik ist stolz darauf, mit dem RVS 3000-3D als Teil der ELSA-M Mission einen wichtigen Beitrag zur Beseitigung von Weltraumschrott zu leisten.

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• Konzepte gegen Weltraumschrott

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Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) 29. August 2022.

29. August 2022 – „Zurück zum Mond, mit deutscher Beteiligung. Ohne das ESM kann das Orion-Raumschiff nicht fliegen. Es ist daher ein großer Vertrauensbeweis der Amerikaner gegenüber Europa und Deutschland, Entwicklung und Bau dieses wichtigen Missionselements in europäische und deutsche Hände zu legen. Das macht uns außerordentlich stolz und zeigt, welche ausgezeichnete Arbeit die deutsche und europäische Industrie und Wissenschaft leistet“, sagt Dr. Anna Christmann, Koordinatorin der Bundesregierung für die Deutsche Luft- und Raumfahrt. Sie ist beim Start heute vor Ort in den USA dabei.

Außerdem fliegen an Bord der noch unbemannten Orion-Kapsel auch zwei menschenähnliche Puppen mit, die vom Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. in Köln gefertigt wurden. Für das Projekt MARE (Matroshka AstroRad Radiation Experiment) werden sie die Strahlenbelastung innerhalb der Kapsel während des 42-tägigen Flugs von „Artemis I“ messen.

Im Rahmen der Reise zum Start von „Artemis I“ führte die deutsche Delegation unter Leitung von Dr. Christmann am Kennedy Space Center in Florida auch Gespräche mit NASA-Administrator Bill Nelson und seiner Stellvertreterin Pamela Melroy. Themen waren eine engere bilaterale Kooperation im Bereich Raumfahrt sowie die sogenannten Artemis Accords, eine Zusammenstellung der US-Regierung von Regeln und Best Practices im Zusammenhang mit der Erforschung des Mondes. Hierzu sollen die Gespräche weiter vertieft werden, auch im Rahmen eines strukturierten Raumfahrtdialogs zwischen den beiden Ländern.

Mit dem „Artemis-Programm“ will die NASA erstmals nach mehr als 50 Jahren wieder Menschen auf die Mondoberfläche bringen. Neben ESM und Orion gehört zum „Artemis-Programm“ auch die Schwerlastrakete „Space Launch System“ (SLS), welche ebenfalls bei „Artemis I“ ihren Jungfernflug absolviert und eine kleine Raumstation, das „Lunar Gateway“, welche noch aufgebaut werden muss und in Zukunft in der Nähe des Mondes als Umsteigebahnhof dienen wird. Hier ist die ESA an zwei Modulen beteiligt.

Die aktuelle Mission, „Artemis I“, testet die Komponenten noch ohne Menschen an Bord. 2024 sollen bei „Artemis II“ erstmals wieder Astronautinnen und Astronauten um den Mond fliegen. Frühestens 2025 sollen mit „Artemis III“ wieder Menschen auf der Mondoberfläche landen. Auch für diese Missionen und kommende Missionen wird Europa ESMs liefern, welche vom industriellen Hauptauftragnehmer Airbus Defence and Space in Bremen endmontiert werden. Aber auch bei den anderen Elementen der Artemis-Missionen ist Hightech „Made in Germany“ an Bord: Die Endkappen der Treibstofftanks der SLS-Rakete werden vom Augsburger Unternehmen MT Aerospace AG geliefert. Die Jena-Optronik GmbH aus Thüringen liefert für die Orion-Kapsel sogenannte Sternensensoren, die die Navigation des Raumschiffes im All ermöglichen. In Zukunft wird das Unternehmen auch die Sensoren liefern, die das Docking der Orion-Kapsel mit dem „Lunar Gateway“ und einem Mondlander steuern werden.

Update der RN-Redaktion:
Wegen technischer Probleme konnte der Start am 29.08.2022 nicht erfolgen. Eine neuer Startversuch ist derzeit für Samstag, den 3. September 2022 geplant.

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• Artemis I Mission – Orion auf SLS

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Quelle: DeSK 25. Juni 2022.

Berlin/Backnang, 25. Juni 2022: Das Deutsche Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) präsentiert sich aktuell mit einem großen Gemeinschaftsstand in der Raumfahrthalle 6 auf der renommierten Luft- & Raumfahrtausstellung #Pioneering Aerospace ILA in Berlin.

In den ersten drei Messetagen hat sich das nationale, europäische und internationale Fachpublikum aus Politik, Wirtschaft sowie Wissenschaft getroffen – darunter neben etablierter Raumfahrtagenturen und Raumfahrtunternehmen auch Vertreter innovativer Start-ups. Heute und morgen öffnet die ILA seine Tore ebenfalls für die breite Öffentlichkeit.

Die Messe wird mit einem umfangreichen Veranstaltungsprogramm aus Vorträgen und Panels zu aktuellen Themen wie z.B. Klimaschutz, Digitalisierung, Mobilität sowie Sicherheit abgerundet.

Neben einem projektbezogenen Event auf dem Gemeinschaftsstand mit ca. 50 geladenen Gästen sowie einem Delegationsbesuch am 23. Juni 2022 hat der Verein u.a. Captain Lonnie Fields (Chief Of Staff at Navy International Programs Office), Stephan Schwarz, Berliner Senator für Wirtschaft, Energie und Betriebe und Professor Erik Schweickert, Mitglied des Landtages von Baden-Württemberg auf dem DeSK-Stand begrüßen können.

Geschäftsführerin Dilara Betz gab zunächst einen kurzen Überblick zum Netzwerk, anschließend stellten die Mitaussteller ihre Expertise vor, welche leistungsstarke Funkkommunikationslösungen, Hard- bzw. Softwareplattformen, satellitenbasierte Kommunikationssysteme sowie Bodenstationen, Frequenzkonverter, DVB-S2/S2X-Geräte und andere digitale Signalverarbeitungstechnologien, Hochfrequenzschaltungen, Funkmodule und Kommunikationssysteme, elektronisch steuerbare Antennen (für die mobile Satellitenkommunikation) und führende Forschungsvorhaben umfassen.

Ein weiterer Höhepunkt war am 24. Juni die Unterzeichnung des Aufnahmeantrags der Jena-Optronik GmbH (https://www.jena-optronik.de/) als neues Mitglied in das Netzwerk, welches inzwischen mehr als 40 Mitglieder bundesweit umfasst.

Folgenden Mitausstellern sind mit ihrem Know-how und ihrer Expertise auf Stand 432 in Halle 6 vertreten:

• IMST GmbH: https://imst.de
• IQ Technologies for Earth and Space GmbH: https://iq-technologies.berlin/de/
• ND SatCom GmbH: https://www.ndsatcom.com/de/
• Technische Universität Berlin: https://www.tu.berlin/raumfahrttechnik
• Technische Universität Hamburg: https://www.tuhh.de/et3/startseite
• Universität Stuttgart: https://www.irs.uni-stuttgart.de bzw. https://www.ilh.uni-stuttgart.de
• WORK Microwave GmbH: https://work-microwave.com

Weiterführende Informationen unter: https://www.desk-sat.com .

Deutsches Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK)
Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Hochschulen aus dem Bereich der Satellitenkommunikation haben sich im Jahr 2008 im Deutschen Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) zusammengeschlossen.

Ziel des DeSK ist es, die inzwischen über 40 Mitglieder zur Erweiterung der Geschäftsbeziehungen zusammenzuführen sowie zu einem schlagkräftigen Netzwerk zu bündeln und dabei Synergien zu erzeugen. Außerdem werden gemeinsame Aktivitäten zur Fachkräftegewinnung durchgeführt. Ferner obliegt dem DeSK der Betrieb eines Showrooms zum Thema ‚Satellitenkommunikation‘.

Als Teil der Kompetenzzentren Initiative der Region Stuttgart wird das DeSK von der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) gefördert.

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• ILA Berlin

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Quelle: Jena-Optronik GmbH 1. Juni 2022.

1. Juni 2022 – Das amerikanische Start-Up Unternehmen Axiom Space aus Houston, Texas, wird mit der “Axiom Station” die erste private Raumstation für den niedrigen Erdorbit bauen und damit wissenschaftlichen, industriellen und staatlichen Einrichtungen, aber auch Privatpersonen einen breiteren Zugang zum Weltall ermöglichen. Wenn in 2024 das erste Modul „Ax-H1” zur Internationalen Raumstation ISS fliegen wird, ist auch ein LiDAR-Sensor des Raumfahrtunternehmens Jena-Optronik an Bord. Der Rendezvous- und Docking Sensor „RVS 3000“ wird einen präzisen Anflug auf die ISS gewährleisten.

Der Beste seiner Klasse: Der RVS 3000 LiDAR konnte seine Leistungsfähigkeit bereits auf vielen amerikanischen, europäischen und japanischen Flügen zur ISS unter Beweis stellen und verfügt über den technologischen Reifegrad TRL9 (Technology Readiness Level). Der kompakte LiDAR beinhaltet alle notwendigen optischen und elektronischen Komponenten sowie die Datenverarbeitung für das autonome Docking an die ISS. Der Sensor nutzt dabei die Retroreflektoren um das Dockingmodul der ISS für die sichere Annäherung.

“Wir freuen uns, dass die Jena-Optronik einen unserer Hauptsensoren für die Navigation bereitstellt. Unser modularer Ansatz und das Andocken an der ISS bringen große Herausforderungen mit sich und die Jena-Optronik unterstützt uns hier immens!“, erläutert Matt Ondler, Chief Technology Officer und Director of Engineering bei Axiom Space.

„Es ist wirklich eine große Freude mit so vielen Menschen aus verschiedensten Funktionen bei Axiom Space das Rendezvous- und Docking-Konzept zu entwickeln. Die Arbeit von Axiom Space ist bahnbrechend und wir freuen uns sehr darauf, mit unserem RVS3000 einen entscheidenden Beitrag zu diesen faszinierenden Missionen zu leisten“, kommentiert Dr. Max Möller, Abteilungsleiter LiDARe bei der Jena-Optronik.

Auch wenn wir noch nicht an dem Punkt angekommen sind, an dem jeder Mensch ins All fliegen kann, so geht der Trend ganz klar in Richtung der kommerziellen Raumfahrt. Zukünftig wird es entsprechende Zugangsmöglichkeiten ins All für mehr und mehr Menschen überall auf der Erde geben – und das unabhängig von deren Herkunft, Alter, Geschlecht oder Beruf.

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• Axiom Space

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Quelle: Jena-Optronik GmbH.

Die Raumsonde HERA der Europäischen Raumfahrtagentur ESA soll zusammen mit ihrem Pendant, der NASA-Sonde „DART“ (Abkürzung für Double Asteroid Redirection Test, Doppel-Asteroiden Umleitungs-Test), die Auswirkungen eines Aufpralls auf einen Asteroiden untersuchen, um aus diesem Experiment Methodik und Technologie zum Umlenken solcher Gesteinsbrocken im All abzuleiten. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen des Raumfahrtkonzerns OHB SE, wurde von der ESA mit der Leitung des industriellen Konsortiums für HERA beauftragt.

„HERA ist eine prestigeträchtige Mission und wir bei Jena-Optronik freuen uns darauf, mit unserer Kamera einen entscheidenden Anteil zum Erfolg beizutragen. Im Rahmen der Mission fliegen zwei Sonden (DART und HERA) zum Asteroiden Didymos. Während DART auf dem Asteroiden „einschlagen“ wird, ist es die Aufgabe von HERA ca. vier Jahre später entsprechende Daten rund um die Auswirkungen des Einschlags zu sammeln – die dafür notwendige Kamera zur Beobachtung des Asteroiden kommt hierbei von Jena-Optronik. Die HERA-Mission soll dazu dienen, die Struktur und Zusammensetzung von Asteroiden besser zu verstehen. Gleichzeitig erhofft man sich Erkenntnisse, um auf eine mögliche, nötige Abwehr eines Asteroiden besser vorbereitet zu sein“, erläutert Steffen Schwarz, Vertriebsleiter der Jena-Optronik.

Die Kamera für HERA basiert – mit einer an die Mission angepassten Optik – auf dem ASTROhead der Jenaer Raumfahrtspezialisten, welcher seinen Jungfernflug 2019 auf dem Mission Extension Vehicle „MEV“, zur Verlängerung der Lebensdauer von Satelliten, feiern durfte. Die kompakte HERA-Kamera wird sowohl zur Navigation, als auch für Aufnahmen des Asteroiden genutzt werden.

Steffen Schwarz weiter: „Wir freuen uns sehr auf die Zusammenarbeit im Rahmen eines weiteren spannenden Projekts mit unserem langjährigen Kunden OHB. Bei dieser Mission wollen wir – anders als bisher – nicht nur gemeinsam in den erdnahen Orbit, sondern noch ein ganzes Stück weiterfliegen.“

Die Ergebnisse der Mission liefern wertvolle Daten für die sogenannte AIDA-Kollaboration (kurz für: Asteroid Impact Deflection Assessment) der Raumfahrtagenturen ESA und NASA. Diese dient dem Schutz des irdischen Lebens vor der Gefahr von Asteroideneinschlägen auf der Erde aus dem All.

Mit einem breiten Anwendungsspektrum von Navigation, über Bildaufnahmen, bis in den Bereich der Erkennung von Gefahren im Weltraum („Space Situational Awareness“), können Kameras, Sternsensoren und Raumfahrt-Optiken aus Jena sowohl in der bemannten, als auch in der unbemannten Raumfahrt vielseitig eingesetzt werden.

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• DART und HERA (bisher AIDA)

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Quelle: Jena-Optronik GmbH.

Das Mission Extension Vehicle-2 (MEV-2) von Northrop Grumman für SpaceLogistics wurde am 15. August 2020 gestartet. Die Jena-Optronik GmbH stellt auch dieses Mal die Sensoren für das An- und Abdocken des MEV-2. Die aus Jena bereitgestellten Systeme umfassen den Rendezvous- und Docking-Sensor RVS®3000-3D und das Kamerasystem RVS®cam (VSS, „Visual Sensor Suite“) sowie die flugerprobten Sternsensoren ASTRO® APS.

„Die MEV-Mission ist bisher absolut einzigartig. Jeder junge Ingenieur träumt davon, an etwas so spannendem teilzuhaben. An etwas, das man seinen Enkeln später erzählen kann. Ein LiDAR für die MEV-Mission zu konzipieren und zu qualifizieren war für mich diese Erfahrung“, meint Christoph Schmitt, der Projektmanager für den RVS3000-3D bei Jena-Optronik. „Unsere Mission bestand darin, einen Sensor zu entwickeln, der einen nicht für Andockmanöver konzipierten Satelliten identifizieren und verfolgen konnte. Das LiDAR muss 15 Jahre lang zuverlässig in einer sehr rauen GEO-Umgebung funktionieren, wo es starker Strahlung ausgesetzt ist. Es muss trotz der widrigen Umstände hochauflösende 3D-Bilder (Punktwolken) eines Satelliten erzeugen können. Außerdem mussten wir hochkomplexe Bildverarbeitungsalgorithmen von Grund auf selbst konzipieren und implementieren, um die Position und Fluglage des Zielsatelliten zu berechnen. Die Kombination aus Sensoren und Algorithmen erlaubt es dem MEV, sich sicher an seine Ziele anzunähern und an ihnen anzudocken. Der Moment, als die neue Sensorgeneration tatsächlich im All mit ihrem ersten Zielsatelliten Intelsat 901 interagierte, war definitiv ein Moment, von dem ich meinen Enkeln erzählen werde.“

Dieselbe Ansicht – ein anderes Bild
Das linke Bild zeigt den IS-901 in seiner geostationären Umlaufbahn. Im Hintergrund ist die Erde zu sehen. Die rechte Seite ist eine überlagerte Darstellung aus mehreren Aufnahmen unseres RVS3000-3D – der Vergleichspunkte – mit dem entsprechend angepassten CAD-Modell des IS-901. Das Bild zeigt, was im Inneren des intelligenten RVS3000-3D-Sensors passiert.

Vielfältige Zukunft für Robotik-Missionen im All
Für zukünftige Missionen wie Wartungsarbeiten in der Umlaufbahn (On-Orbit Servicing, OOS), die Entfernung von Weltraumschrott oder Landungen auf Planeten wird ein leistungsfähiges LiDAR-System (LiDAR: Light Detection and Ranging) für die 3D-Bildgebung benötigt. Außerdem sind hochentwickelte Bildverarbeitungstechnologien notwendig, um Raumfahrzeuge zu Zielobjekten im All zu manövrieren, welche ursprünglich nicht dafür vorgesehen waren. Das neue 3D-LiDAR RVS3000-3D von Jena-Optronik stellt für beide Herausforderungen eine Lösung dar. Es kombiniert hochauflösende LiDAR-Scans mit robusten Algorithmen zur Positionsbestimmung.

„Der faszinierendste Teil dieser Mission ist, dass viele Teammitglieder des RVS3000-Teams Schüler waren, als der GEO-Satellit, an den wir andocken wollen, entworfen wurde. Man kann sich kaum vorstellen, wie damals all die Zeichnungen und Analysen erstellt wurden. Es gibt kein CAD-Modell – wir haben nur Fotos, die während der Integration des Satelliten gemacht wurden. Niemand weiß, wie der Satellit nach vielen Jahren in seiner Umlaufbahn aussieht. Heute werden wir daran andocken. Es klingt verrückt, aber genau das spielt sich über unseren Köpfen ab!“, erklärt Dr. Reinhard Berger, Leiter Projekte und Programme bei Jena-Optronik GmbH. „In naher Zukunft sind noch viel komplexere Missionen geplant und möglich. Was 1990 noch Science-Fiction war, ist nun Realität – und was heute Science-Fiction ist, wird sehr bald möglich sein! Das ist auch nicht das einzige aktuelle Projekt im Weltraum: wir denken auch an Möglichkeiten, auf dem Mond und sogar auf dem Mars zu landen und zu bleiben.“

Rendezvous im All: eine lange Geschichte
Die LiDAR-Projekte bei Jena-Optronik begannen in den 1990er-Jahren mit einem ESA-Projekt, das den ersten Prototyp des Rendezvous- und Docking-Sensors RVS ins All brachte. Der erste RVS kam auf zwei Flügen zur russischen Raumstation MIR bei den Raumfährenmissionen STS-84 und STS-86 der NASA zum Einsatz.

In Reaktion auf die Nachfrage nach unbemannten Versorgungsmissionen zur Internationalen Raumstation ISS machte das Team von Jena-Optronik den nächsten Schritt und entwarf, konstruierte und qualifizierte die finale Version des Rendezvous- und Docking-Sensors RVS zur Nutzung in europäischen, japanischen und US-amerikanischen Weltraumgefährten auf dem Weg zur ISS.

Für zukünftige Anwendungen wie beispielsweise Wartungsarbeiten in der Umlaufbahn (On-Orbit Servicing, OOS) oder planetare Landungen wurde ein leistungsfähigeres LiDAR-System für die 3D-Bildgebung benötigt. Das Konzept für ein neues, leistungsfähigeres und gleichzeitig kompaktes und kosteneffizientes LiDAR-System wurde einerseits als Ersatz für den alten RVS-Sensor und andererseits für weitere Missionsszenarien entwickelt – so entstand die RVS3000-Produktfamilie.

Die RVS3000-Produktfamilie besteht aus dem RVS3000 und dem RVS3000-3D. Die zusätzlichen Fähigkeiten der RVS3000-3D-Variante stellen die autonome Identifizierung von Strukturen sicher und ermöglichen Missionen wie die der MEV oder zukünftige Landungsmissionen auf dem Mond, dem Mars und anderen Himmelskörpern. Die Systeme verwenden das Laufzeitprinzip für die LiDAR-Messung – dasselbe Konzept wurde auch in den bisherigen Projekten erfolgreich genutzt. RVS3000 und RVS3000-3D sind modular aufgebaut, wobei beide Sensorversionen denselben mechanischen Aufbau und dieselbe Grundfläche aufweisen.

Intelsat 10-02 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 28.358 und als COSPAR-Objekt 2004-022A. Das MEV-2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 46.113 und als COSPAR-Objekt 2020-056B. (RN)

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• Galaxy 30, BSat-4B und MEV-2 auf Ariane 5 ECA (VA253)

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Quelle: Jena-Optronik GmbH, Wikipedia.

Dr. Achim Zickler galt als einer der Väter der Fernerkundungskamera MKF-6, die im Kombinat VEB Carl Zeiss Jena mit organisatorischer Hilfe des im Mai 1973 gegründeten Institutes für Elektronik der Akademie der Wissenschaften der DDR konstruiert und gebaut wurde.

Die MKF-6 war ab September 1976 auf dem Raumflug Sojus 22 und anschließend auf den Raumstationen Salut 6, Salut 7 und MIR im Einsatz. Parallel erfolgte auch der Einsatz in einem Beobachtungsflugzeug AN-30. Ein Export, speziell in das westliche Ausland, wurde der MKF-6 versagt. Die Begründung ist in einer möglichen militärischen Nutzung zu suchen.

Die herrschenden Kreise in der DDR schlachteten die technische Höchstleistung der MKF-6 propagandistisch aus. Folgerichtig wurde die MKF-6 im Volksmund spöttisch als „Multispektakel-Kamera“ bezeichnet. Das sollte aber nicht darüber hinweg täuschen, dass sie noch heute als ein Meilenstein bei der Weltraumkartographie gilt. Sie wies den Weg auch zur Entwicklung der High Resolution Stereo Camera, kurz HRSC, die im heutigen Carl-Zeiss-Unternehmen, bzw. ihrem Unternehmensteil Jena-Optronik GmbH mit entstand.

Vor kurzem wurden auf dem Weltraumkongress des Bundesverbands der Deutschen Industrie (BDI) Anwendungsbeispiele der Fernerkundung für nichtkosmische Bereiche der Volkswirtschaft diskutiert. Somit setzt sich das Vermächtnis von Dr. Achim Zickler und seiner Kollegen, die Fernerkundung der Erde zum zivilen Nutzen, heute fort.

Wir verweisen auf die Webseite der Firma Jena-Optronik GmbH.

Auch möchten wir eine Fernsehdokumentation von Jörg Pezold empfehlen: „Mit sechs Augen in den Weltraum – die MKF 6„.

Die Fotos zeigen eine MKF-6MA, wie sie auch auf der Raumstation MIR eingesetzt wurde. Anwendung fand sie zum Beispiel beim sowjetisch-österreichischen Raumflug 1991.

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