Quelle: TU Berlin 4. Juli 2024.

4. Juli 2024 – Bürgerwissenschaftler*innen können Mikrometeorite auf ihren Hausdächern sammeln und mit einiger Übung in einem Lichtmikroskop identifizieren. Die erfahrensten von ihnen haben nun zusammen mit einem Forscher*innen-Team von der TU Berlin und dem Museum für Naturkunde in Berlin sowie weiteren internationalen Wissenschaftler*innen die Entstehungsorte von zwei Mikrometeoriten im Sonnensystem mit hoher Wahrscheinlichkeit aufklären können. Beide befanden sich in Staub, der auf dem Dach des Eugene-Paul-Wigner-Physikgebäudes der TU Berlin eingesammelt wurde. Erstmalig zum Einsatz kam bei dieser Studie eine Computersimulation, die eine Vielzahl von möglichen Umlaufbahnen, Partikeleigenschaften und den Einfluss der kosmischen Strahlung auf die Mikrometeorite berücksichtigt. Die Daten aus dieser Computersimulation wurden dann mit Messungen der Mikrometeorite im Teilchenbeschleuniger VERA der Universität Wien verglichen, um ihren Ursprungsort zu ermitteln.

Scott Peterson ist Veteran der US-Army, studiert Chemietechnik in Minneapolis und kümmert sich gleichzeitig als Hausmann um seinen Sohn. Außerdem ist er einer der versiertesten Sammler von Mikrometeoriten weltweit. Diese Community wächst ständig, seit der norwegische Jazzmusiker und Bürgerwissenschaftler Jon Larsen 2015 zusammen mit dem Imperial College in London erstmalig nachweisen konnte, dass Mikrometeorite nicht nur in entlegenen Gegenden wie dem Grund der Ozeane oder dem Eis der Antarktis vorkommen, sondern auch auf unseren Hausdächern.

Bürgerwissenschaftler identifiziert Mikrometeorite
„Wir hatten Scott gebeten, einen Blick auf unsere Proben zu werfen, denn er hat einfach das beste Auge bei der Identifizierung von Mikrometeoriten unter dem Mikroskop“, erzählt Dr. Jenny Feige, die mit einem ERC-Starting-Grant des Europäischen Forschungsrates kosmischen Staub erforscht. Zunächst am Zentrum für Astronomie und Astrophysik (ZAA) der TU Berlin, heute am Museum für Naturkunde Berlin, wo auch weitere Projekte zu Mikrometeoriten zusammen mit Bürgerwissenschaftler*innen durchgeführt werden. Vor der Konsultation von Scott Peterson waren Forscher*innen der TU Berlin auf das Dach des dortigen Physikgebäudes mit der Teleskopkuppel gestiegen, hatten die Ablagerungen aus den Ecken zusammengefegt und eingesammelt. „Das ganze wird aufgeschwemmt in Wasser, um kleinste Blätter und ähnliches loszuwerden. Danach heizen wir das Sediment auf 600 Grad auf, um Mikroben und anderes organisches Material restlos zu zerstören. Anschließend wird das Material noch gesiebt, dann geht die Suche nach den Mikrometeoriten los“, sagt Feige.

Von Nasen und Schildkrötenpanzern
In der Probe befanden sich unzählige 100 bis 500 Mikrometer große Kügelchen, von denen die allermeisten im Sprachgebrauch der Forscher*innen eine „anthropogene Kontamination“ darstellten – sprich aus menschengemachten Quellen stammen wie Schweißarbeiten, Feuerwerk oder einfach Metallabrieb vom Straßenverkehr. In der allerletzten Teilprobe fand Scott Peterson dann tatsächlich zwei Mikrometeorite, die durch charakteristische Strukturen jeweils einer bestimmten Klasse zugeordnet werden konnten. Diese Strukturen entstehen, wenn kosmische Staubpartikel in die Erdatmosphäre rasen und durch die Reibung an den Luftteilchen abgebremst und stark erhitzt werden, bis sie schmelzen. Nachdem sie dabei durchschnittlich 90 Prozent ihrer Masse verloren haben, kristallisiert der Rest beim Abkühlen je nach Eintrittswinkel und Geschwindigkeit in der Atmosphäre, Beschaffenheit und Umgebungsbedingungen unterschiedlich aus.

So besitzt der eine Mikrometeorit durch bestimmte Kristallisationsprozesse ein Muster, das einem Schildkrötenpanzer ähnlich ist. Beim anderen hatten sich in der Phase des Aufschmelzens die Elemente Nickel und Eisen vom Rest getrennt und sind dann beim Abkühlen zu einem extra Kügelchen am Mikrometeorit erstarrt. „Aus dieser ‚Nase‘ kann man sogar schließen, wie er in die Atmosphäre eingedrungen ist, nämlich mit dem Kügelchen voran“, erzählt Feige.

Mikrometeorite können über die Bedingungen im Sonnensystems erzählen
„Es ist immer noch eine große Herausforderung für die Wissenschaft, etwas über den Entstehungsort der auf der Erde gefundenen Mikrometeorite herauszubekommen“, sagt Dr. Beate Patzer, theoretische Astrophysikerin am ZAA der TU Berlin. „Dies wäre aber sehr wünschenswert, denn Mikrometeorite können aus sehr unterschiedlichen Bereichen unseres Sonnensystems mit sehr verschiedenen Bedingungen stammen. Ungefähr 100 Tonnen überwiegend interplanetaren Staubes fängt die Erde pro Tag ein. Mikrometeorite sind damit wesentlich häufiger als größere Meteorite, wir könnten also aus ihnen viel mehr Daten generieren und eine Menge über unser Sonnensystem lernen.“

Flugzeit bis zur Erde
Eine Methode zur Bestimmung der Herkunft eines Mikrometeoriten ist die Analyse von langlebigen, radioaktiven Isotopen, die sich auf seinem Weg im Weltall durch Bestrahlung mit der im Kosmos allgegenwärtigen kosmischen Strahlung gebildet haben. „Anhand des Verhältnisses von unterschiedlichen Isotopen mit verschiedenen Halbwertszeiten und einem physikalischen Modell, das die Bildung dieser Isotope beschreibt, kann man auf die Flugzeit der extraterrestrischen Staubteilchen bis zur Erde schließen – und damit auf ihren Herkunftsort im Sonnensystem“, so Patzer.

Erstmals Computersimulation zur Analyse
„Erstmalig haben wir für diese Analyse eine aufwendige Computersimulation erstellt, die mögliche Umlaufbahnen der interplanetaren Staubteilchen, die Größe der Staubkörner, ihre Zusammensetzung und Dichte, Strahlungsprofile der Sonne und der kosmischen Strahlung aus dem interstellaren Raum, Verdampfungsraten während des Eintritts in die Erdatmosphäre und noch eine Vielzahl anderer Parameter berücksichtigt“, sagt Jenny Feige. Fokussiert haben sich die Forscher*innen dabei auf die radioaktiven Isotope Aluminium-26 und Beryllium-10.

Um die sehr geringen Mengen der Isotope in den winzigen Mikrometeoriten messen zu können, hat das Forschungsteam mit der Teilchenbeschleuniger-Anlage VERA in Wien zusammengearbeitet. Bei der dort durchgeführten „Beschleunigermassenspektrometrie“ werden die chemischen Elemente nicht nur nach ihrer Masse, sondern auch nach der Anzahl der Protonen im Kern sortiert – was erst eine eindeutige Identifizierung der Isotope ermöglicht.

Schildkröte vom Rand des Sonnensystems
Die Konzentrationen von Aluminium-26 und Berylllium-10 in den Mikrometeoriten wurden dann mit den Ergebnissen der Computersimulation verglichen, die die Anreicherung dieser Radioisotope in den Mikrometeoriten je nach Flugzeit und damit Herkunftsort im All vorhersagt. Dabei blieb der Ursprung von sechs an anderen Orten gesammelten Mikrometeoriten uneindeutig; sechs weitere Mikrometeorite konnten aber mit großer Wahrscheinlichkeit einem Ursprungsort zugeordnet werden, darunter die beiden auf dem Dach der TU Berlin gefundenen: Der Mikrometeorit mit dem Schildkrötenmuster entstammt dem äußeren Sonnensystem und könnte sich aus Kometen, die am Jupiter vorbeiziehen, oder Gesteinsmaterial im Kuipergürtel abgetrennt haben – in einer Entfernung so groß wie etwa 40-mal der Abstand Erde zu Sonne. Der Mikrometeorit mit der „Nase“ stammt dagegen aus dem inneren Sonnensystem, von erdnahen Objekten oder solchen bis hin zum Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter.

„Mit diesem Ergebnis konnten wir die grundsätzliche Eignung unserer Methode zeigen“, sagt Jenny Feige. Sie werde es in Zukunft ermöglichen, noch mehr über den Kosmos mit Hilfe der Mikrometeoriten zu lernen. „Gerade die auf unseren Hausdächern sind dabei besonders wertvoll, denn hier kennen wir ihre Aufenthaltszeit auf der Erde sehr präzise: Sie kann nicht älter als das Dach selbst sein. Bei Funden aus der Tiefsee oder der Antarktis dagegen könnten die Mikrometeoriten auch schon Millionen Jahre dort liegen, was die Ergebnisse unsicherer macht.“

Publikation:
Transport of dust across the Solar System: Constraints on the spatial origin of individual micrometeorites from cosmic-ray exposure
doi.org/10.1098/rsta.2023.0197
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2023.0197
pdf: https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsta.2023.0197?download=true

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• Meteoriten & Co – Boten aus dem Weltall.

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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: DeSK 6. Juni 2024.

Berlin/Backnang, 6. Juni 2024: Gemeinsam mit der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) präsentiert sich das Deutsche Zentrum für Satelliten-Kommunikation (DeSK) aktuell im Rahmen der internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA in Berlin bis zum 9. Juni 2024 auf dem Gemeinschaftsstand von Berlin Partner in der Raumfahrthalle 4 (Standnummer 310).

Zu dieser Gelegenheit haben das Fachgebiet Raumfahrttechnik der TU Berlin und das DeSK zu einem „RACCOON Meet & Greet“ am Eröffnungstag der ILA eingeladen. Im Rahmen dieses „Meet and Greet“ kamen zahlreiche Stakeholder aus Industrie, Forschung und Förderinstitutionen zusammen.

Das Vorhaben RACCOON – Robust And seCure post quantum COmmunication fOr critical iNfrastructure (Förderkennzeichen 50 YB 2212, DLR/BMWK) – zielt darauf ab, die Sicherheit von KRITIS-Anwendungen gegen stark angestiegene Cyber-Angriffe durch die Kombination aus fortschrittlichster Satelliten-, Kommunikations- und Cybersicherheits-Technologie zu stärken.

Mit diesem Projekt setzt die TU Berlin – mit Unterstützung des DeSK – einen wichtigen Meilenstein in der Weiterentwicklung der Raumfahrttechnologie und stärkt zugleich die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.

Nach einer kurzen Begrüßung durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR (RFA) führte die TU Berlin durch das Programm und stellte die technischen Konzepte und Anforderungen des Projekts vor und diskutierte gemeinsam mit den ca. 40 geladenen Gästen potenzielle Anwendungsfälle und Szenarien.

So gilt es u.a. für Kraftwerks- und Verteilnetzbetreiber, eine sichere und zuverlässige, drahtlose Kommunikation ihres internationalen, weit verzweigten Netzwerkes zur Energieerzeugung und Verteilung zu garantieren.

Die Veranstaltung bot somit eine ideale Plattform zum Austausch über aktuelle Themen sowie Trends in der Satellitenkommunikation und Cybersicherheit. Die Teilnehmer hatten die Gelegenheit, wertvolle Kontakte zu knüpfen und sich gemeinsam über Strategien zur Bewältigung dieser Herausforderungen auszutauschen.

„Sichere Kommunikation ist gerade vor dem Hintergrund der aktuellen geopolitischen Bedrohungslage von großer Bedeutung. Mit dem Fördervorhaben RACCOON wird diesem wichtigen Ansatz Rechnung getragen, in dem kritische Infrastrukturen über Satellitenkommunikation abgesichert werden“ sagt Dr. Siegfried Voigt, Fachgruppenleiter für das nationale Programm Satellitenkommunikation in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Es ist vorgesehen, die gesammelten Ideen und das Feedback in einen geplanten Anschlussworkshop im September bei der RFA in Bonn einfließen zu lassen, um die relevanten Bedarfe sowie Lösungen innerhalb des Projekts nochmals im Detail zu diskutieren.

Dieser Workshop soll die Zusammenarbeit weiter vertiefen sowie konkrete Maßnahmen zur Verbesserung der Satellitenkommunikation und Cybersicherheit definieren.

Die zwei Partner freuen sich darauf, viele weitere Besucher am Gemeinschaftsstand von Berlin Partner an den verbleibenden ILA-Tagen begrüßen zu dürfen und über spannende Forschungsprojekte zu informieren.

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.

Technische Universität Berlin (TUB) / Fachgebiet Raumfahrttechnik
Das Fachgebiet Raumfahrttechnik des Instituts für Luft- und Raumfahrt (ILR) nahm am 1. März 1963 mit dem Dienstantritt Prof. Eugen Sängers (†1964) seine Lehr- und Forschungstätigkeit auf. Es ist der erste deutsche Lehrstuhl der Raumfahrt.

Das Ziel des Fachgebietes – unter der aktuellen Leitung von Prof. Enrico Stoll – ist es, Systemingenieure für die Raumfahrt auszubilden und auf die heutigen Marktanforderungen vorzubereiten.
Der Entwurf, die praktische Realisierung und der Betrieb von Kleinsatellitenmissionen mit Studenten stehen im Mittelpunkt der Lehre und Forschung. Damit soll die erfolgreiche Tradition des ILR, eigene Satelliten mit Studenten zu bauen und im Orbit zu betreiben, fortgesetzt werden.

Ebenso werden die Aktivitäten zum Bau und Start eigener Raketen und die Durchführung von Experimenten auf Höhenforschungsraketen weitergeführt.

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• DeSK

Der Beitrag DeSK: RACCOON arbeitet an innovativen Verschlüsselungstechnologien erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DeSK 21. April 2024.

Backnang, 21. April 2024: Das rasante Wachstum der Raumfahrtbranche und die zunehmende Zahl von Satelliten, die weltweit gestartet werden, insbesondere großer Konstellationen wie Starlink, führen zu einer verstärkten Nutzung und damit auch zu möglichen Störungen und Interferenzen in den Frequenzbändern. Die SALSAT-Mission (Spectrum AnaLysis SATellite) der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) wurde als weltweit erste Mission entwickelt, um Spektraldaten zu sammeln und zu analysieren, mit dem Ziel, die Auslastung der Frequenzbänder zu bestimmen und zu optimieren.

SALSAT ist mit einem Spektrumanalysator namens SALSA ausgerüstet, der in der Lage ist, Signale über VHF-, UHF- und S-Band-Frequenzen aufzunehmen. Die Signale werden durch ein technisches Verfahren bearbeitet, um detaillierte Spektraldaten zu extrahieren, die nunmehr seit über drei Jahren von der TU Berlin generiert sowie analysiert werden.

Die von SALSAT gesammelten Daten bieten einen noch nie dagewesenen Einblick in die Nutzung der Frequenzbänder und werden erstmals einer breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Über eine Open-Access-Datenbank ermöglicht die TU Berlin den Zugriff auf diese wertvollen Informationen, visualisiert durch Heatmaps auf einer 2D-Weltkarte und einem 3D-Globus.

Diese Visualisierungen bieten intuitive Darstellungen der Frequenzauslastungen weltweit. Zusätzlich zu den Heatmaps, werden Wasserfalldiagramme für jede Datenaufnahme bereitgestellt. Diese Diagramme zeigen die Veränderung der Signalstärke über die Zeit innerhalb eines bestimmten Frequenzbands und sind unerlässlich für die detaillierte Analyse von Signalverhalten und -interferenzen. Die FFT-Daten selbst, die den Nutzern zum Download im CSV-Format angeboten werden, sind essentiell für tiefergehende technische Analysen und Forschungen im Bereich der Frequenznutzung. Bei der Datenbank handelt es sich um eine erste Version, in der Daten gesammelt und zur Verfügung gestellt werden. Im fortlaufenden Missionsbetrieb werden die Aufnahme noch weiter verrechnet und analysiert.

Aktuell können über die Website https://salsat.raumfahrttechnik.tu-berlin.de auch zusätzliche Datenaufnahmen angefragt werden. Dabei kann der gewünschte Ort über Koordinaten, die Zeit und das gewünschte Frequenzspektrum definiert werden.

An SALSAT ist neben der TU Berlin auch das DeSK zur Unterstützung beim Betrieb des Satelliten durch eine Redundanz-Station im UHF-Bereich (Ultra-High-Frequency) beteiligt.

Der Satellit fliegt inzwischen auf ungefähr 545 Kilometer Höhe und überfliegt dreimal tagsüber sowie dreimal nachts Berlin. Nach der offiziellen Betriebsphase soll der Satellit weiterhin für Experimente sowie für Ausbildungszwecke genutzt werden. Außerdem werden die gewonnenen technischen Funktionen und Erfahrungen aus dem SALSAT-Projekt direkt in das hochaktuelle RACCOON-Vorhaben der TU Berlin zum Thema ‚Sicherung kritischer Infrastruktur‘ einfließen.

Das Projekt wird aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz über Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert (Förderkennzeichen 50YB1805).

Weiterführende Informationen
SALSAT Heatmap: https://salsat.raumfahrttechnik.tu-berlin.de
Website zu SALSAT: https://www.tu.berlin/raumfahrttechnik/forschung/aktuelle-projekte/salsat
Film zur Mission: https://youtu.be/mfbYOA3TEK8

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 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.

Technische Universität Berlin (TU Berlin) / Fachgebiet Raumfahrttechnik
Das Fachgebiet Raumfahrttechnik des Instituts für Luft- und Raumfahrt (ILR) nahm am 1. März 1963 mit dem Dienstantritt Prof. Eugen Sängers (†1964) seine Lehr- und Forschungstätigkeit auf. Es ist der erste deutsche Lehrstuhl der Raumfahrt.

Das Ziel des Fachgebietes ist es, Systemingenieure für die Raumfahrt auszubilden und auf die heutigen Marktanforderungen vorzubereiten.

Der Entwurf, die praktische Realisierung und der Betrieb von Kleinsatellitenmissionen mit Studenten stehen im Mittelpunkt der Lehre und Forschung. Damit soll die erfolgreiche Tradition des ILR, eigene Satelliten mit Studenten zu bauen und im Orbit zu betreiben, fortgesetzt werden.

Ebenso werden die Aktivitäten zum Bau und Start eigener Raketen und die Durchführung von Experimenten auf Höhenforschungsraketen weitergeführt.

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• CubeSats
• Gonets-M Nr.27,28,29 und 19 Sekundärnutzlasten auf Sojus-2.1b/Fregat von Plessezk

Der Beitrag DeSK: Weltweit erste öffentliche Spektraldatenbank erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: TU Berlin 11. April 2024.

11. April 2024 – Der Start wird voraussichtlich Ende 2026 stattfinden. Dann fliegt ein von der TU Berlin und dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) entwickeltes System für das Laserschmelzen von Mondstaub, dem sogenannten Regolith, für erste Tests auf den Mond. Dazu hat jetzt das LZH als Konsortialführer des Projekts einen Vertrag mit dem Raumfahrtunternehmen Astrobotic geschlossen. Vision des Projekts „MOONRISE“ ist es, zukünftig Infrastrukturen auf dem Mond mit den dort verfügbaren Materialien herstellen zu können. Landeplätze, Straßen oder Gebäude aus Mondstaub vor Ort anzufertigen, würde enorme Transportkosten sparen, denn der Transport von Material von der Erde auf den Mond ist mit Kosten von bis zu einer Million Dollar pro Kilogramm sehr kostspielig.

„Ich freue mich, unsere Partnerschaft mit Astrobotic, einem wichtigen Akteur in der Weltraumtechnologie, bekannt zu geben. Gemeinsam können wir dieses innovative Projekt jetzt im wahrsten Sinne des Wortes zum Abheben bringen“, sagt Dr. Dietmar Kracht, Geschäftsführender Vorstand des LZH. Astrobotic ist ein US-amerikanisches Mondlogistikunternehmen, das den Transport von Nutzlasten zum Mond anbietet, sowohl für kommerzielle als auch für wissenschaftliche Zwecke. Das Unternehmen erhielt im Rahmen eines Vergabeverfahrens den Zuschlag für sein Angebot.

Künstliche Intelligenz (KI) hilft beim Laserschmelzen
Der Lander von Astrobotic soll – neben anderen Nutzlasten von weiteren Auftraggeber*innen – mit einem kompakten, robusten Laser ausgestattet werden, der am LZH entwickelt wird. Dieser Laser wird den Mondstaub schmelzen und so 2D-Strukturen auf der Mondoberfläche erzeugen, ein erster Test für den später anvisierten 3D-Druck. Eine Kamera wird den Prozess erfassen und es den Forscher*innen auf der Erde ermöglichen, ihn durch ein intelligentes Bildverarbeitungssystem zu analysieren. „Künstliche Intelligenz wird uns nicht nur dabei helfen, einen geeigneten Ort auf der Mondoberfläche für das Laserschmelzen zu finden. Sie soll außerdem während des Experiments eine Qualitätskontrolle der gedruckten Strukturen ermöglichen“, sagt Benedict Grefen von der Arbeitsgruppe „Exploration und Antriebe“ im Fachgebiet Raumfahrttechnik (RFT) der TU Berlin.

Baukasten mit verschieden zusammengesetztem Mondstaub
Dazu gehört auch ein Regolith-Baukasten, der an der TU Berlin entwickelt wurde und es ermöglicht, die in Frage kommenden Landestellen von den Eigenschaften her präzise nachzustellen. „Der Regolith-Simulat wird dann an den finalen Landeplatz auf dem Mond angepasst, sodass im Labor der Laserprozess auf die reale Mondmission hin optimiert werden kann“, erklärt Grefen, der das Projekt auf der Seite der TU Berlin leitet. Parallel werden mit einem „Oberflächenanalogmodell“ Trainingsdaten für die KI generiert. Dieses Modell wird dann auch während der Mission die Entscheidungen unterstützen. Ziel ist ein „Proof of Concept“, dass Laserschmelzen auf dem Mond möglich ist.

Förderung in Höhe von 4,75 Millionen Euro
„Das MOONRISE-Team testet eine Schlüsseltechnologie für künftige Aktivitäten auf dem Mond, und wir sind dankbar, dass wir im Wettbewerb für den Transport ihrer Nutzlast ausgewählt wurden. MOONRISE ist ein großartiges Beispiel für die Art von neuen Ideen, neuen wissenschaftlichen Demonstrationen und neuen Ländern, die unsere Lander-Transportdienste nutzen können, um ihre eigenen geplanten Beiträge zur aufstrebenden lunaren Wirtschaft voranzutreiben“, sagt Dan Hendrickson, Vizepräsident für Geschäftsentwicklung bei Astrobotic.

Das Projekt wird gefördert durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz in Höhe von 4,75 Millionen Euro. Projektpartner sind das LZH und die TU Berlin.

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• Astrobotic Technology

Der Beitrag Experiment der TU Berlin fliegt auf den Mond erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: TU Berlin 3. Januar 2024.

3. Januar 2024 – Der Bau einer Mondbasis als Ausgangspunkt für die weitere Erforschung des Weltraums sowie zukünftige Marsmissionen ist eines der Kernelemente der derzeitigen internationalen Weltraumstrategien. Ein zentraler Bestandteil ist dabei eine möglichst autarke Energieversorgung von einer zukünftigen Mondstation. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) fördert jetzt im Rahmen des Programms „Forschung und Exploration“ mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz das Verbundvorhaben „SoMo – Ein innovatives Herstellungsverfahren für Solarzellen aus Mond-Regolith“ zwischen dem Fachgebiet Raumfahrttechnik der TU Berlin und der JPM Silicon GmbH.

Dr. Thomas Driebe von der Deutschen Raumfahrtagentur zur Förderung: „Die Beteiligung an europäischen Mondmissionen sowie dem Artemis-Programm der NASA ist bereits heute ein wichtiger Beitrag Deutschlands in der Weltraumforschung und Exploration. Eine bemannte Mondbasis rückt dabei in greifbare Nähe und somit auch die Frage nach der Versorgung mit Rohstoffen und Energie. Die Photovoltaik spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Mit dem Vorhaben sehen wir eine hervorragende Schnittmenge zwischen Weltraumforschung und dem weiteren Ausbau der terrestrischen Photovoltaik, so dass wir mit vielversprechenden Ergebnissen auch dem Schritt in den Weltraum selbst entgegensehen.”

Vor-Ort-Produktion ersetzt kostspieligen Transport durch Raketen
Um die Nachhaltigkeit einer Mondmission zu erhöhen und ihre Kosten zu senken, ist die Entwicklung von ISRU-Technologien besonders wichtig für die zukünftige Erforschung des Mondes. ISRU steht für „In-situ Resource Utilization“ (Nutzung von Ressourcen vor Ort). Dabei handelt es sich um die Erzeugung von Produkten und Betriebsstoffen wie Wasser, Sauerstoff, Bauprodukte oder Elektrizität aus vor Ort verfügbaren Materialien und Ressourcen wie Mondstaub (Mondregolith) und Sonnenlicht. Die Technologien können dazu beitragen, die Mission mit den benötigten Materialien und Verbrauchsgütern zu versorgen, die andernfalls mit großem Aufwand von der Erde geliefert werden müssen. Laut Prof. Dr. Enrico Stoll, Leiter des Fachgebietes Raumfahrttechnik der TU Berlin, kostet der Transport von einem Kilogramm Material zum Mond derzeit rund eine Million Euro. „Die Energieversorgung durch lunare Ressourcen für eine zukünftige Mondbasis ist daher ein Schwerpunkt unserer Weltraumforschung“, so Enrico Stoll.

Voll funktionsfähige Solarzellen
Das SoMo-Projekt leistet einen Beitrag zu dieser Forschung, indem es den weithin verfügbaren Mondstaub als Rohstoff für die Herstellung von Solarpaneelen auf dem Mond nutzt. Die im Projekt angewandte Herstellungstechnik ermöglicht die Produktion von Siliziumzellen unter Verwendung zweier auf dem Mond weithin verfügbarer Ressourcen: das Mondregolith für die Herstellung von Glassubstraten und UV-Licht. Das Endprodukt ist eine Siliziumzelle auf einer Pufferschicht aus Aluminiumoxid. Damit sind die ersten Schritte in Richtung einer nachhaltigen Produktion voll funktionsfähiger Solarzellen auf dem Mond getan.

Simulate für Mondstaub
Das notwendige Glassubstrat wird vom Fachgebiet Raumfahrt der TU Berlin hergestellt. Die Arbeitsgruppe um Enrico Stoll hat verschiedene Simulate für das Mondregolith entwickelt. Diese Pulver ahmen die Eigenschaften verschiedener Bodenproben nach, die im Rahmen des Apollo-Programms zur Erde gebracht wurden. Das Glas wird hergestellt, indem die Simulate bei sehr hohen Temperaturen (über 1500° C) geschmolzen werden. Das gewonnene Glas wird anschließend vom Team der TU Berlin geformt und nachbearbeitet. Der Projektpartner JPM Silicon GmbH erzeugt anschließend aus dem Glassubstrat eine Siliziumschicht, die dann in eine Solarzelle umgewandelt wird.

Nachhaltige Nutzung von Mondressourcen
„Ziel des Projekts ist es, eine möglichst autarke Energieversorgung für Explorationsprojekte auf dem Mond zu gewährleisten und gleichzeitig einen angemessenen Wirkungsgrad der Solarzelle zu erzielen“, so Projektleiter Juan Carlos Ginés Palomares. „Am Fachgebiet Raumfahrttechnik führen wir derzeit mehrere Projekte zur Erforschung und nachhaltigen Nutzung von Mondressourcen durch. Diese gemeinsamen Forschungsarbeiten sind ein wichtiger Schritt zur Verwirklichung unserer Vision einer sich selbst tragenden Monderkundung, die langfristige und wirkungsvolle Erkundungsmissionen ermöglicht.“

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• Mond

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Quelle: TU Berlin 1. Dezember 2023.

Am Freitag, den 1. Dezember 2023 sind zwei Kleinstsatelliten der TU Berlin erfolgreich von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien mit einer Falcon 9 der Firma SpaceX in den Erdorbit gebracht worden. Das primäre Missionsziel sei eine Pionierleistung für die TU Berlin, wie Projektleiter Jens Freymuth erläutert: „NanoFF ist ein Akronym und steht für Nanosatelliten im Formationsflug. Wie der Name vermuten lässt, wollen wir mit zwei hochintegrierten kompakten CubeSats, standardisierte kleine Satelliten von etwa 20x10x10 Zentimetern, einen Formationsflug im Orbit realisieren. Beide werden im Erdorbit ausgeworfen, einer fliegt voran, und der andere wird den Satelliten quasi verfolgen und in ein Helix-Orbit, eine feste Formation mit diesem Satelliten, eingehen. So etwas haben wir noch nie gemacht, das ist ein absolutes Novum.“

Die beiden Satelliten sind die Nummer 28 und 29 in der über 30-jährigen Kleinsatellitenentwicklung der TU Berlin. Damit ist die TU Berlin weltweit führend in Bezug auf Anzahl der universitären Kleinsatelliten im Erdorbit.

Die bevorstehende Mission markiert mehrere bedeutende Fortschritte.

Aktives Antriebssystem:
Zum ersten Mal werden Satelliten der TU Berlin mit einem aktiven Antriebssystem ausgestattet sein. Dieses Heißwasser-Antriebssystem, frei von giftigen Substanzen, ermöglicht präzise Manöver beider Satelliten und stellt somit die Manövrierfähigkeiten im Orbit sicher.

Formationsflug:
Beide Satelliten können mithilfe des miniaturisierten Antriebssystems eine Formation einnehmen und im aktiven Formationsflug operieren, was innerhalb dieser Größenklasse von Kleinsatelliten eine Innovation in der Raumfahrttechnologie darstellt.

Kompakte Größe:
Mit einer Größe von nur circa 20x10x10 Zentimetern und einem Gewicht von etwa 3,2 Kilogramm pro Satelliten repräsentieren die beiden Nanosatelliten innovative Fortschritte in der Miniaturisierung von Satellitentechnologie. Durch das hochintegrierte und kompakte Design kann zukünftig der gleiche Funktionsumfang auf kleineren Satelliten umgesetzt werden. Durch die so eingesparten Kosten in der Entwicklung und beim Start, eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten und Geschäftsfelder. So können beispielsweise auch kleinere Unternehmen und Startups kostengünstig Technologien im Erdorbit erproben und die Entwicklungszeiträume neuer Technologien verkürzt werden. Der angetriebene Formationsflug ermöglicht zudem Satellitenkonstellationen mit Kleinsatelliten, die zukünftig unter anderem Stereo-Bilder der Erde zur Bestimmung der Topografie oder Vermessung von Gebirgen und Gletschern liefern können. Solche Bilder sind wichtig zur Analyse der Folgen des Klimawandels. Des Weiteren können Satelliten im Formationsflug auch Signalquellen auf der Erde triangulieren, was für Anwendungen wie die Lokalisierung von Störquellen an entfernten Orten oder etwa die Ortung von Personen bei der Seenotrettung im Ozean hilfreich sein kann.

Nutzlastvolumen:
Im Vergleich zu anderen Kleinsatelliten verfügt der TUBiX-5 Satellitenbus der NanoFF Satelliten über eine besonders hohe Nutzlastkapazität im Vergleich zum Gesamtvolumen. Dadurch können in Bezug auf die Größe des Satelliten besonders viele wissenschaftliche Experimente untergebracht werden. Die NanoFF Satelliten tragen aktuell zur Technologiedemonstration als Nutzlast vier hochauflösende Kameras mit mehreren Spektralkanälen zur Erdbeobachtung, wie zum Beispiel die Analyse der Vegetation.

Erprobung neuer Technologien:
Die Satelliten sind zusätzlich mit entfaltbaren Solarpaneelen ausgestattet, um genügend Energie für verschiedene Experimente zur Verfügung zu stellen. Zur hochgenauen Bestimmung der Position im Erdorbit besitzen die Satelliten sowohl GNSS-Empfänger als auch Laser-Retroreflektoren, mit denen sie von der Erde aus geortet werden können. Zusätzlich werden drei neuartige, miniaturisierte Sternkameras erprobt, mit Hilfe derer die Lage des Satelliten im Weltraum anhand von Sternkatalogen präzise bestimmt werden kann.

Nachhaltige Raumfahrt:
Beide NanoFF Satelliten werden innerhalb von fünf Jahren nach Abschluss der wissenschaftlichen Mission wieder in die Erdatmosphäre eintreten und vollständig verglühen. Dieser Zeitraum liegt deutlich unter den aktuell anerkannten internationalen Richtlinien von 25 Jahren. Zusätzlich können Satelliten mit dem Antriebssystem ihren Orbit bei Bedarf anpassen, um Kollisionen zu vermeiden oder den Wiedereintritt zu beschleunigen. Die TU Berlin versucht damit, das Kollisionsrisiko zu vermeiden und Weltraummüll zu reduzieren. Ebenso können Kleinsatelliten mit Antriebssystem und Formationsflug- bzw. Rendezvousfähigkeiten zukünftig dabei helfen, Weltraummüll aktiv zu beseitigen oder defekte Raumfahrzeuge zu reparieren – ein weiterer Forschungsschwerpunkt des Fachgebietes Raumfahrttechnik der TU Berlin.

Raketenstart mit Orbital-Transfervehikel:
Der Start erfolgte in Zusammenarbeit mit der Firma D-Orbit. Die Nanosatelliten befanden sich während des Raketenstarts nicht wie sonst üblich in einem Auswurfcontainer, sondern im separaten Raumfahrzeug ION, das sich von der Falcon-9 Rakete löst und im Anschluss bei Bedarf die Bahnparameter leicht anpassen kann, um die Satelliten der Kund*innen in einen spezifischen Orbit zu bringen. Die gestarteten Kleinsatelliten sind also nicht ausschließlich auf den Orbit der Hauptnutzlast angewiesen, sondern es können spezielle Anforderungen der Kund*innen umgesetzt werden. Im Rahmen der NanoFF Mission gelten zum Beispiel besondere Anforderungen in Bezug auf den Auswurfzeitpunkt, -ort und die Separationsparameter.

Wie geht es weiter?
Die Satelliten werden erst einige Tage nach dem Raketenstart vom Raumfahrzeug ION separiert. Unmittelbar nach Auswurf stellt das Projektteam mit den Bodenstationen in Berlin sowie in den Polarregionen den Funkkontakt her. In der sogenannte Routine-Phase wird das eigentliche Missionsziel, der Formationsflug, sowie die umfangreichen wissenschaftlichen Experimente mit den innovativen Nutzlasten des Satelliten im Orbit demonstriert. „Nach so langer Zeit der Entwicklung bin ich gespannt auf das erste Bild der Kameras aus dem Orbit“, so Sascha Kapitola, Nutzlast- und Betriebsingenieur, „und natürlich habe ich die Hoffnung, dass sich die beiden Satelliten gegenseitig fotografieren können.“ Die Betriebsphase und Umsetzung der Missionsziele des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekts, an dem seit Projektbeginn 2018 bis zu 30 Wissenschaftler*innen beteiligt waren, soll bis mindestens September 2024 andauern. Im Anschluss werden die Satelliten unter anderem im Rahmen des studentischen Missionsbetriebs weitergenutzt.

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• CubeSats

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Quelle: DLR 13. Juli 2023.

13. Juli 2023 – Seit 2015 wurde der INNOspace-Masters-Wettbewerb der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR in bislang sieben Runden erfolgreich durchgeführt. Die besten Entwicklungen wurden nun am 12. Juli 2023 im Rahmen einer Highlightskonferenz in Berlin ausgezeichnet. Gewürdigt wurden dabei Teilnehmende aus den Kategorien „Start-ups“, „KMUs und ScaleUps“ sowie „Forschungsinstitute & Universitäten“. Außerdem vergaben die beteiligten Partner eine Ehrung für die besten Einreichungen in ihren jeweiligen Wettbewerbskategorien.

Insgesamt 1.554 Unternehmen aus 40 Ländern haben sich seit Beginn mit rund 700 zukunftsgerichteten Ideen an dem Innovationswettbewerb beteiligt. Prämiert wurden dabei 86 Finalisten mit Preis- und Fördergeldern in Höhe von mehr als 9,4 Millionen Euro. In diesem Jahr waren die ehemaligen Wettbewerbsteilnehmer aufgefordert, Ergebnisse zu ihrer Entwicklung seit der Teilnahme am Wettbewerb einzureichen. Prämiert wurden die Teilnehmer von Dr. Anna Christmann, Koordinatorin der Bundesregierung für Luft- und Raumfahrt und Dr. Walther Pelzer, Mitglied des Vorstandes im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Auch Vertreter der langjährigen Wettbewerbspartner Airbus, OHB und der deutschen ESA Business Incubation Centres waren vor Ort.

„Die Entwicklung der ehemaligen INNOspace Masters Finalisten ist beeindruckend“, erklärt Dr. Anna Christmann. „Seit ihrer Teilnahme haben diese Unternehmen, Start-ups sowie Forschungs- und Hochschulteams nicht nur bedeutende technische Herausforderungen gemeistert, sondern auch einen bemerkenswerten ökonomischen Fortschritt durchlaufen.“ Insbesondere junge Unternehmen, die bereits in der Frühphase am Wettbewerb teilgenommen haben, konnten seither ein deutliches Wachstum in Bezug auf Personal, Umsatz und die Akquise privaten Risikokapitals verzeichnen.

Sieben Jahre Innovationen für und aus der Raumfahrt
Im Jahr 2015 hatte der Wettbewerb mit 50 Teilnehmern angefangen – bei der letzten Runde in den Jahren 2021/22 waren es bereits 337 Bewerber. Insgesamt kamen rund 70 Prozent der knapp 700 Einreichungen aus raumfahrtfremden Branchen. „Die stetig wachsende Zahl von Einreichungen verdeutlicht, dass sich der Wettbewerb seit der ersten Wettbewerbsrunde mit ambitionierten und zukunftsweisenden Themen befasst“, betont Dr. Walther Pelzer. „Die große Vielfalt der Bereiche, aus denen die Projektvorschläge stammen, zeigt dabei das hohe Potenzial für den branchenübergreifenden Wissens- und Technologietransfer sowie die wechselseitigen Synergien beim INNOspace Masters als Innovationswettbewerb“.

Die ausgezeichneten Entwicklungen der INNOspace-Masters-Highlightskonferenz

Beste Startup-Entwicklung: OKAPI:Orbits GmbH
OKAPI:Orbits hat eine erfolgreiche Software-Lösung entwickelt, die einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der wachsenden Bedrohung durch Weltraummüll und Kollisionen im Orbit leistet. Durch präzise Risikovorhersagen und intelligente Manövervorschläge werden Kollisionen zwischen Satelliten und Trümmerteile verhindert, wodurch die Ausbreitung von Weltraumschrott eingedämmt wird. Mit Risikokapital-Investitionen von 6,5 Millionen Euro und einem Team von 35 Vollzeitkräften wird die Lösung von OKAPI heute bereits für über 150 Satelliten in den Erdumlaufbahnen verwendet.

Beste KMU/ScaleUp-Entwicklung: Mynaric AG
Als ehemaliger Teilnehmer des Inkubationsprogramms ESA BIC Bavaria hat sich die Mynaric AG zu einem führenden Anbieter von Laserkommunikationsterminals entwickelt und ermöglicht so schnelle, satellitengestützte Datenübertragung über tausende Kilometer. Ihre Produkte finden Anwendung in Konstellationen und Erdbeobachtungsmissionen im niedrigen Erdorbit. Von 20 Vollzeitkräften im Jahr 2016 ist das Team auf 294 Mitarbeiter im Jahr 2023 gewachsen. In 2017 erfolgte zudem der Gang an die deutschen Börse, seit 2021 ist die Mynaric-Aktie zudem an der NASDAQ gelistet.

Beste Forschungseinrichtungs-/Universitätsprojekt-Entwicklung: Fraunhofer LBF
Für das Forschungsprojekt „Silent Running“ hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Zusammenarbeit mit den Firmen MT Aerospace und OHB-System AG drei Weltraumdemonstratoren entwickelt. Das Projekt hat gezeigt, dass der Einsatz von vibroakustischen Materialien – also Materialien, die Körperschall absorbieren können – im Weltraum realisierbar ist. Es bietet so eine Lösung für den Konflikt zwischen Leichtbau und schwingungstechnischem Verhalten. Die Materialien sind zudem nachhaltig herstellbar. Das Forschungsteam ist seit der Teilnahme am INNOspace Masters von zwei Teilzeitstellen auf sechs Vollzeitkräfte sowie zehn studentische Hilfskräfte angewachsen, um die Technologie auch für andere Anwendungsbereiche nutzbar zu machen.

Ehrung DLR Challenge: TU Berlin und Universität Würzburg (Spin-In-Transfer) sowie DSI Aeropsace Technologie GmbH (Spin-Off-Transfer)
Als beste Spin-In-Idee wurde das Verbundprojekt InnoCube der TU Berlin und der Universität Würzburg geehrt. Die Vorhaben „Skip the Harness – SKITH“ und Fibre-Reinforced Spacecraft Wall for Storing Energy – Wall#E” fügen sich für die Entwicklung eines neuartigen Satellitenkonzepts zusammen. Die beste Idee für einen Spin-Off-Transfer kam von der DSI Aeropsace Technologie GmbH. Um die Diagnostik von Herzerkrankungen signifikant zu verbessern, entwickelte das Unternehmen ein tragbares Gerät zur kontinuierlichen Überwachung der Herzfunktion. Die Technologie dafür basiert auf einer speziellen Kardiographie, welche ursprünglich für die Überwachung von Messwerten wichtiger Körperfunktionen in der astronautischen Raumfahrt entwickelt wurde.

Ehrung ESA BIC Challenge: Deployables Cubed GmbH
In der Raumfahrt werden zunehmend kostengünstige Kleinsatelliten – so genannte CubeSats – eingesetzt, die jedoch aufgrund ihrer Standardgröße von zehn Zentimetern Kantenlänge Einschränkungen in der Missionsvielfalt unterliegen. Während der Inkubation im ESA BIC Bavaria entwickelte die Deployables Cubed GmbH spezielle Auslösemechanismen, um ausfaltbare Strukturen im Weltall zu ermöglichen. Die Firma konnte bereits signifikante Marktanteile erobern: 14 Auslösemechanismen werden heute schon erfolgreich im Weltraum eingesetzt, insgesamt wurden über 100 Produkte verkauft.

Ehrung Airbus Challenge: DigiFarm AS
Das norwegische Unternehmen DigiFarm AS schafft es mit einem eigens entwickelten Algorithmus, die Auflösung von Daten des europäischen Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-2 von zehn auf einen Meter zu verbessern. Damit können Feldgrenzen und Abgrenzungen von Bewirtschaftungszonen in der Landwirtschaft genau bestimmt werden. Diese werden für die Präzisionslandwirtschaft als Grundlage für wichtige Entscheidungen benötigt. Der neuartige Algorithmus basiert dabei auf neuronalen Netzen.

Ehrung OHB Challenge: AVES Reality GmbH
Unter der Verwendung von Satellitenbildern aus der Erdbeobachtung erstellt das Start-up AVES Reality GmbH mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz eine präzise und physikalisch korrekte virtuelle Kopie der realen Welt. Die so erzeugten Simulationsumgebungen können dabei hohen Anforderungen an Qualität, Skalierbarkeit, Preis und Flexibilität gerecht werden. Das Unternehmen ermöglicht damit hochwertige Simulationen, insbesondere für die Entwicklung von autonomen Fahrzeugen.

Der Innovationswettbewerb INNOspace Masters
Der INNOspace Masters Wettbewerb wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) veranstaltet. Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 den Innovations- und Technologietransfer zwischen der Raumfahrt- und Nicht-Raumfahrtindustrie fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) in Deutischland sowie die Industriepartner Airbus, OHB, Mercedes-Benz AG (Wettbewerbsrunde 2021/2022) sowie die DB Netz AG (Wettbewerbsrunden 2018/19 bis 2020/21).
Der INNOspace Masters Wettbewerb wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) veranstaltet. Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 den Innovations- und Technologietransfer zwischen der Raumfahrt- und Nicht-Raumfahrtindustrie fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) in Deutschland sowie die Industriepartner Airbus, OHB, Mercedes-Benz AG (Wettbewerbsrunde 2021/2022) sowie die DB Netz AG (Wettbewerbsrunden 2018/19 bis 2020/21).

Eine ausführliche Übersicht über alle prämierten Teilnehmer, einschließlich aller nominierten Ideen der Kategorien und Challenges, ist auf der INNOspace Masters-Website zu finden. Der nächste INNOspace-Masters-Wettbewerb startet Anfang des Jahres 2024.

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• DLR

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Quelle: GFZ 24. Januar 2023.

24. Januar 2023 – Daten kommen aktuell insbesondere von den beiden GRACE-FO Satelliten, die in Kooperation mit der NASA betrieben werden. Für diese Satellitenmission wird NYA sogar als primäre Empfangsstation eingesetzt, was auch für die Nachfolgemission, die 2028 starten soll, geplant ist.

Als Teil der modularen Infrastruktur MESI des GFZ (Modular Earth Science Infrastructure) werden in Ny-Ålesund aber auch noch weitere Satelliten mit unterschiedlichen Kooperationspartnern empfangen. Bisher wurden an der Station dafür ausschließlich Frequenzen im S-Band (ca. 2.2-2.45 GHz) genutzt, die auch weiterhin bei vielen Satellitenmissionen für die Übertragung der an Bord der Satelliten gemessenen Daten zur Erde zum Einsatz kommen werden. Üblich sind dabei Datenraten von z.B. 3 Megabit pro Sekunde, wie bei den beiden GRACE-FO Satelliten. Die im S-Band verfügbaren Bandbreiten, und damit die möglichen maximalen Datenraten, sind allerdings begrenzt – bedingt durch eine globale Regulierung der Frequenz-Bandbreiten – und insbesondere für Satellitenprojekte mit höherem Datenaufkommen gegebenenfalls nicht ausreichend.

Um auch solche Satellitenprojekte unterstützen zu können, wurde eine der beiden Antennen an der Empfangsstation des GFZ für den Empfang von Satelliten im X-Band (ca. 7.9 – 8.4 GHz) aufgerüstet. Im X-Band stehen deutlich höhere Bandbreiten für Datenübertragungen zur Verfügung und der X-Band Empfang in Ny-Ålesund kann jetzt sogar simultan mit dem Empfang der gleichen Satelliten im S-Band erfolgen, was von vielen Satelliten unterstützt wird (z.B. TerraSAR-X und TanDEM-X des DLR). Außerdem kann neben der zumeist verwendeten RHC-Polarisation (right hand circular) auch die LHC-Polarisation (left hand circular) gewählt werden, und das in beiden Bändern unabhängig voneinander. Die Konstruktion und der Bau des für den Empfang notwendigen Konverters (setzt die X-Band Frequenzen auf niedrigere Frequenzen um) erfolgte durch das GFZ, ebenso wie die Integration und Steuerung aller anderen benötigten Systeme in Ny-Ålesund (Vorverstärker, Empfänger, Software usw.).

An der Empfangsstation konnte nun erstmals Ende November 2022, und seitdem beinahe täglich, im Rahmen eines Kooperationsvertrags mit der TU-Berlin, deren Mikrosatellit TUBIN (Masse nur 22,5 Kg) im X-Band empfangen werden. TUBIN wurde von wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen und Studierenden an der TU-Berlin entwickelt und gebaut. Er trägt neben zwei Kameras für den Infrarot-Bereich, zur Detektion von größeren Wärmequellen, wie insbesondere Waldbränden, auch eine Kamera für Aufnahmen im sichtbaren Bereich. Die Datenrate für die Übertragung der von TUBIN aufgenommenen Bilder zur Empfangsstation beträgt 25 Megabit/Sekunde und ist damit rund achtmal so hoch wie bei GRACE-FO. Für die Empfangsstation wären sogar noch höhere Datenraten möglich. Der am GFZ gebaute Konverter ist sehr breitbandig ausgelegt und der eingesetzte Empfänger kann bis zu 500 Megabit/Sekunde empfangen.

Durch den regelmäßigen X-Band Empfang von TUBIN an der GFZ-Empfangsstation profitiert nicht nur das TUBIN-Projekt, sondern auch das GFZ, denn auf diese Weise können wertvolle Erfahrungen für den auf höheren Frequenzen technisch anspruchsvolleren Empfangsbetrieb gesammelt werden. In einem nächsten Schritt soll auch die zweite Antenne der Station für den Empfang im X-Band erweitert werden. Damit könnten dann nicht nur Satellitenprojekte mit höheren Datenraten im universitären Bereich unterstützt werden, sondern auch größere Projekte für die Redundanzen unabdingbar sind.

Übersichtsartikel zum Satellitenempfang in Ny-Alesund:
Falck, C., Reißland, S., Snopek, K., Massmann, F.-H. (2020): Satellite data reception at Ny-Ålesund, Spitsbergen: From CHAMP to GRACE Follow-On. – ZfV: Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, 145, 2, 111-117. https://geodaesie.info/images/zfv/145-jahrgang-2020/downloads/zfv_2020_2_Falck_et-al.pdf

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• Transporter-2 auf Falcon 9 (B1060.8)

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Quelle: Isar Aerospace 6. Dezember 2022.

München, Berlin 6. Dezember 2022 – Auf der ersten deutschen Kleinsatellitenkonferenz haben Isar Aerospace und die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR heute die Auswahl der Nutzlasten für den zweiten Flug der Spectrum Trägerrakete bekannt gegeben, der für 2023 / 2024 geplant ist. Die Nutzlasten wurden im Rahmen des Microlauncher-Wettbewerbs ausgewählt, der eine Ausschreibung für europäische Nutzlasten umfasste, die sich darum bewerben konnten, kostenfrei auf dem zweiten Flug der Spectrum dabei zu sein. Die Kleinsatelliten mit einer Gesamtmasse von ca. 150 kg einschließlich der Deployer werden von Andøya in Norwegen in eine niedrige Erdumlaufbahn gebracht.
Ausgewählte Nutzlasten von europäischen Forschungsinstituten, studentischen Forschungsgruppen und KMU werden hauptsächlich zur Demonstration von Technologien verwendet.

Zehn europäische Forschungseinrichtungen und kleine bis mittlere Unternehmen mit insgesamt 19 Raumfahrzeugen aus Österreich, Bulgarien, Finnland, Deutschland, Norwegen und Spanien haben den Wettbewerb gewonnen und wurden ausgewählt, um auf dem zweiten Flug der Spectrum Trägerrakete zu starten.

Forschungsinstitute und studentische Forschungsgruppen:

• Österreich, Wien | TU Wien Space Team
• Finnland, Vaasa | University of Vaasa
• Deutschland, Berlin | Technische Universität Berlin
• Deutschland, Bremen | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – Institut für Raumfahrtsysteme
• Norwegen, Trondheim | Norwegian University of Science and Technology (NTNU)
• Spanien, Madrid | Universidad Politecnica de Madrid (UPM)

Kleine und mittelgroße Unternehmen:

• Bulgarien, Sofia | EnduroSat
• Finnland, Helsinki | ReOrbit Oy
• Spanien, Elche | EMXYS
• Spanien, Nigrán | UARX Space

Die ausgewählten Nutzlasten werden zur Demonstration und Validierung von Technologien im Orbit verwendet, die von IoT- und KI-Anwendungen bis hin zu Kommunikation, Erdbeobachtung und Umweltmessungen reichen. Diese Technologien helfen den Instituten und Unternehmen, Erfahrungen zu sammeln und ihre Produkte zu validieren.

Mit dem Microlauncher-Wettbewerb beauftragt die Bundesregierung ein privat finanziertes europäisches Raumfahrtunternehmen im Rahmen des C-STS-Programms der ESA, institutionelle Nutzlasten in den Orbit zu bringen.

„Herzlichen Glückwunsch an die Gewinner dieser Runde! Wir freuen uns, die Nutzlasten an Bord des zweiten Fluges der Spectrum begrüßen zu dürfen und diesen großartigen Projekten einfachen und schnellen Zugang zum Weltraum zu ermöglichen. Wenn wir die Entwicklung von Forschung und Technologie im Weltraum vorantreiben, tragen wir auch zum Wachstum des gesamten kommerziellen Raumfahrt-Ökosystems in Europa bei“, sagt Daniel Metzler, CEO von Isar Aerospace.

Das DLR und die ESA haben den Microlauncher-Wettbewerb als Programm ins Leben gerufen, um die Kommerzialisierung der europäischen Raumfahrt voranzutreiben und den Wettbewerb insbesondere im Bereich der kleineren Nutzlasten zu fördern. Isar Aerospace hat den ersten Platz des deutschen Microlauncher-Wettbewerbs gewonnen, der im April 2021 verkündet wurde, und erhielt 11 Millionen Euro für den Start von institutionellen Nutzlasten auf den ersten beiden Flügen.

„Technologische Exzellenz einerseits und kosteneffiziente Wertschöpfungsprozesse andererseits sind die Basis, um sich im dynamisch wachsenden Markt der Kleinsatelliten gut zu positionieren. Start-ups und KMU spielen dabei aufgrund ihrer Agilität eine wesentliche Rolle“, betont Dr. Walther Pelzer, DLR- Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur. „Die verlässliche Aussicht auf öffentliche Aufträge hilft vor allem jungen Unternehmen, ihre Finanzierung zu sichern. Hier sind unsere Microlauncher- und Nutzlastwettbewerbe zentrale Bausteine“, ergänzt Pelzer mit Blick auf die Rolle des Staates als Ankerkunde.

Über Isar Aerospace
Isar Aerospace mit Sitz in Ottobrunn/München entwickelt und baut Trägerraketen für den Transport von kleinen und mittleren Satelliten sowie Satellitenkonstellationen in die Erdumlaufbahn. Gegründet wurde das Unternehmen 2018 als Ausgründung aus der Technischen Universität München. Seither ist es auf über 300 Mitarbeiter aus rund 40 Nationen gewachsen, die langjährige Raumfahrtexpertise aus der Praxis sowie Erfahrungen aus anderen Hightechindustrien mitbringen. Das Unternehmen wird privat finanziert vom ehemaligen SpaceX Vice President Bulent Altan sowie weltweit führenden Investoren wie Airbus Ventures, Apeiron, Earlybird, HV Capital, Lakestar, Lombard Odier, Porsche SE, UVC Partners und Vsquared Ventures. Weitere Informationen unter: https://www.isaraerospace.com/

Über die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR
Das DLR ist das nationale Forschungszentrum der Bundesrepublik Deutschland für die Luft- und Raumfahrt. Die im DLR angesiedelte Deutsche Raumfahrtagentur mit Sitz in Bonn setzt die Raumfahrtstrategie der Bundesregierung um. Sie integriert die deutschen Raumfahrtaktivitäten auf nationaler und europäischer Ebene und vertritt im Auftrag der Bundesregierung die deutschen Raumfahrtinteressen weltweit. Zu ihren Aufgaben gehören insbesondere die Konzeption und Umsetzung des nationalen Raumfahrtprogramms sowie die Steuerung der deutschen Beiträge für die Europäische Weltraumorganisation ESA und im Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe der EU. Zudem arbeitet die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR eng mit der EU-Raumfahrtagentur EUSPA und der Europäischen Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT) zusammen. Weitere Informationen: https://www.dlr.de/rd/

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• Isar Aerospace

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Quelle: TU Berlin 8. September 2022.

8. September 2022 – Das Fachgebiet Raumfahrttechnik der Technischen Universität (TU) Berlin beteiligt sich maßgeblich an dem geplanten Großforschungszentrum European Research Institute for Space Resources (ERIS), bei dem neue Technologien für den Weltraum entwickelt und für ein nachhaltiges Leben auf der Erde genutzt werden sollen. Der Projektantrag befindet sich nun in der letzten Runde des Wettbewerbs „Wissen schafft Perspektiven für die Region!“. Dieser wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), dem Freistaat Sachsen und dem Land Sachsen-Anhalt ausgeschrieben. Errichtet werden je ein Großforschungszentrum in der sächsischen Lausitz und im mitteldeutschen Revier. Die Fördersumme beträgt pro Zentrum jeweils 1,1 Milliarden Euro. Eine Entscheidung soll Ende September fallen.

Von den knapp 100 eingereichten Konzeptskizzen des zweistufigen Vergabeverfahrens empfahl das BMBF die sechs überzeugendsten für die nächste Förderphase. Diese Projekte hatten die Möglichkeit, bis Ende April 2022 ein begutachtungsfähiges Konzept zu erstellen. Initiiert durch die TU Bergakademie Freiberg wurde der Antrag für das Großforschungszentrum ERIS mit dem Fokus auf Weltraumressourcen eingereicht. Das ERIS Konsortium besteht derzeit aus 66 Partner*innen aus Forschung und Wirtschaft und sieht 1.200 neue Arbeitsplätze in der Region vor. Ziel des Projekts ist die innovative Lösung aktueller Herausforderungen auf der Erde durch Fortschritte in der Raumfahrt. So stehen neue ressourcenschonende Produktionsverfahren, die nachhaltige Versorgung der Menschen und die Erschließung neuer Rohstoffquellen auf dem Programm.

Raumfahrttechnik gehört bereits heute zum Alltag
„Hochtechnologien aus der Raumfahrt werden bereits jetzt ständig auf der Erde genutzt und prägen unseren Alltag“, sagt Prof. Dr.-Ing. Enrico Stoll, Leiter des Fachgebiets Raumfahrttechnik an der TU Berlin und einer der vier Sprecher*innen von ERIS. Dazu gehörten etwa GPS-Ortungssysteme, Smartphone-Kameras mit CMOS-Sensor und Infrarot-Thermometer, aber auch Wasserfilter und Insulinpumpen. Technologien und Prozesse, die für den Bau einer Forschungsstation auf dem Mond oder dem Mars entwickelt werden, hätten ebenfalls ein enormes Transfer- und Innovationspotential. „Diese Techniken, wie etwa der 3D-Druck, decken noch einmal ganz andere Anwendungsgebiete ab und könnten unsere Art zu leben maßgeblich verbessern“, erklärt Stoll.

Erfahrung bei Satelliten, Robotik und 3D-Druck
Das Fachgebiet Raumfahrttechnik bringt seine Expertise im Förderantrag vor allem bei den Produktionstechnologien ein und unterstützt unter anderem in den Bereichen der Ressourcenexploration und Robotik. Mit jahrelanger Erfahrung im Bau von Satelliten besitzt das Fachgebiet zudem bereits eine fundierte Grundlage für die Entwicklung von Raumfahrtsystemen für fremde Himmelskörper. Die Arbeitsgruppe „Exploration und Antriebe“ forscht an Technologien für die Nutzung der auf dem Mond vorhandenen Ressourcen, der sogenannten In-Situ Resource Utilization (ISRU). In erster Linie handelt es sich hierbei um den auf der Mondoberfläche allgegenwärtigen Mondregolith (umgangssprachlich Mondstaub). Aus diesem können kostbare Elemente, wie Metalle oder Sauerstoff extrahiert werden, die für den Bau einer Forschungsstation unerlässlich sind. Weitere Forschungsprojekte am Fachgebiet verfolgen die Erzeugung von Strukturen und Zwischenprodukten aus dem Mondregolith selbst. Mit dem Verfahren des 3D-Drucks kann er durch Laser- oder gebündeltes Sonnenlicht aufgeschmolzen werden und in Zukunft als Baustoff für die Herstellung von Gebäuden und Straßen auf dem Mond dienen.

Raumfahrt ist kein Umweg
„Das geplante Großforschungszentrum ERIS vereint Kompetenzträger aus den Bereichen der Weltraumforschung sowie der Ressourcen-, Energie-, Produktions- und Umwelttechnik und erschließt damit ganzheitliche Entwicklungspotenziale“, sagt Simon Stapperfend, der verantwortliche Projektmanager aufseiten der TU Berlin. Die Raumfahrt sei deshalb kein Umweg, sondern Inspiration für neue Technologien auf der Erde. „Denn Technik, die menschliches Leben auf Mond und Mars ermöglicht, kann auch auf der Erde dazu dienen, Ressourcenverbräuche auf das Notwendigste zu beschränken, Stoffkreisläufe lokal zu schließen und Energie zu sparen.“ Extreme Umweltbedingungen auf Mond und Mars und die Beschränkung auf vor Ort zu gewinnende Rohstoffe hätten zur Folge, dass sämtliche Hilfsstoffe regeneriert und dem Kreislauf zurückgeführt werden müssen, was viele Parallelen zu den gesellschaftlichen Herausforderungen der Nachhaltigkeitswende aufweise. Wegen der lebensfeindlichen Bedingungen auf dem Mond müssten zudem viele der komplexen Aufgaben zuverlässig von Robotern erledigt werden, was diesem Forschungsgebiet auch für Anwendungen auf der Erde neue Impulse gebe.

Weiterführende Informationen:
Forschungszentrum ERIS
Mit Lasern Mondstaub aufschmelzen (Forschungsprojekt MOONRISE, Presseinformation TU Berlin)
Wettbewerb „Wissen schafft Perspektiven für die Region!“

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• ERIS – Großforschungs-Institut

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Quelle: DeSK 5. September 2022.

„VOM KUPFERDRAHT ZUM LASERLINK“
Das Deutsche Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) organisiert das sogenannte Wochenend-Symposium für Schüler*innen der Oberstufe aus Gymnasien im Großraum Stuttgart bereits zum 12. Mal.

Ziel dieser Veranstaltungsreihe ist es, Abiturient*innen für technische Berufe (MINT) und vor allem für die Satellitenkommunikation zu begeistern. Dazu stellen Mitgliedsunternehmen des Netzwerks ihre Tätigkeiten, Ausbildungs- und Studienmöglichkeiten sowie ihre Berufsfelder vor und informieren anschaulich und verständlich über aktuelle technologische Trends. Die Vorträge werden durch interaktive Sessions ergänzt, bei welchen die Teilnehmenden vielfältige Experimente aus der Raumfahrt und Satellitenkommunikation selbst durchführen können.

Die Teilnahme ist kostenlos und beinhaltet die Hin- und Rückfahrt mit dem Bus ab/an Bahnhof Backnang sowie Verpflegung und Übernachtungskosten im Bildungshaus Steinheim in Steinheim/Murr.

Die Universität Stuttgart, die Technische Universität Berlin sowie Jena-Optronik, Tesat-Spacecom, telent, Thales Alenia Space u.v.m. werden bei der Veranstaltung vertreten sein.

Das Event wird freundlicherweise vom Landratsamt Rems-Murr-Kreis unterstützt.

Veranstalter:  Deutsches Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK)

Wann: Beginn: Freitag, 28.10.2022, 14:15 Uhr ab Bahnhof Backnang
Ende: Samstag, 29.10.2022, ca. 17:45 Uhr am Bahnhof Backnang

Veranstaltungsort:  Bildungshaus Steinheim, 71711 Steinheim an der Murr

Anmeldung: bis spätestens 14. Oktober 2022 per Fax 07191 – 1878316 oder per E-Mail an sabine.schmauss at desk-sat.com (auch für Rückfragen).

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt.

Weiterführende Informationen unter www.desk-sat.com (siehe Veranstaltungen/Wochenend-Symposium).

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• Terminvorschau auf Veranstaltungen

Der Beitrag DeSK-Wochenend-Symposium für die Abiturjahrgänge 2023 und 2024 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DeSK 23. Juni 2022.

Berlin/Backnang, 23. Juni 2022: Durch die immer stärker wachsende Zahl an Satelliten, vor allem Pico- und Nanosatelliten, gibt es inzwischen – besonders in den Frequenzen im VHF- und UHF-Band – Interferenzprobleme. Um auch künftig eine zuverlässige Kommunikation zu gewährleisten, ist es daher wichtig, diese „Störquellen“ aufzuspüren und zu identifizieren. Genau dort setzt die innovative Nanosatellitenmission Spectrum AnaLysis SATellite – SALSAT – an und leistet seit dem erfolgreichen Start am 28. September 2020 einen entscheidenden Beitrag zur effizienten Nutzung der limitierten Ressource des Funkspektrums.

Nach den pandemiebedingten Einschränkungen bietet die ILA, welche momentan vom 22. – 26. Juni 2022 in Berlin stattfindet, eine ideale Gelegenheit, aktuelle SALSAT-Betriebsergebnisse einem Fachpublikum vorzustellen.

So hat die Technische Universität Berlin (TU Berlin) auf dem Gemeinschaftsstand 432 des Deutschen Zentrums für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) in Halle 6 heute zwischen 12:00-14:00 Uhr die knapp 50 geladenen Gäste ‚live‘ über Entwicklungen der Mission informiert:
Nach der Einführung von Professor Enrico Stoll, Leiter des Fachgebiets Raumfahrttechnik der TU Berlin und einem Grußwort von Dr. Siegfried Voigt als Vertreter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR haben Jens Freymuth, Projektleiter SALSAT und Philipp Wüstenberg, Systemingenieur bei SALSAT, den Status Quo des Projektes erläutert:

Neben einem Überblick zum aktuellen Stand des Vorhabens wurden mehrere Optimierungen der Betriebssoftware und RF Parameter zur weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit des Systems vorgestellt. Sehr positiv dabei ist die Fertigstellung der Signalprozessierungskette am Boden, welche nun weitere Experimente zur Analyse der RF Performance des Systems mit Projektpartnern ermöglicht und Methoden der Automatisierung für Missionsbetrieb und Datenauswertung zulässt. Mit dem Geoforschungszentrum Potsdam wird aktuell außerdem eine Untersuchung zur Signalreflektrometrie durchgeführt. Zum Schluss konnte die TU Berlin eine erste Version der globalen RF Heatmap für den Amateurfunkbereich im UHF-Band präsentieren. Diese wird ab Herbst 2022 offen verfügbar sein.

Anschließend warf Jens Freymuth – zusammen mit Arslan Brömme von Vattenfall – mit RACCOON einen Blick in die Zukunft: Die Sicherung kritischer Infrastruktur gegenüber Angriffen – verstärkt auch Cyber-Attacken – nimmt eine immer größere Bedeutung ein. Vor allem Energieerzeugung und -verteilung kommt in unserer vernetzten, modernen Gesellschaft eine systemrelevante Bedeutung zu. Für Kraftwerks- und Verteilnetzbetreiber gilt es, eine sichere und zuverlässige, drahtlose Kommunikation ihres internationalen, weit verzweigten Netzwerkes zur Energieerzeugung und Verteilung zu garantieren.

Genau da setzt das geplante Vorhaben der TU Berlin Robust And seCure post quantum COmmunication fOr critical iNfrastructure – RACCOON – an und kombiniert hochmoderne Technologien aus den Bereichen Raumfahrt, Kommunikation und IT-Sicherheit, um volkwirtschaftlich relevante bzw. kritische Infrastruktur zu schützen.

Das Event wurde nach dem offiziellen Teil mit einem Get-together abgerundet, welches die Gelegenheit für einen weiterführenden Austausch geboten hat.

Durch die Veranstaltung führte das Deutsche Zentrum für Satelliten-Kommunikation. Der Verein betreibt im Auftrag der TU Berlin eine UHF-Bodenstation am Standort Backnang (Region Stuttgart).

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.

Technische Universität Berlin (TUB) / Fachgebiet Raumfahrttechnik
Das Fachgebiet Raumfahrttechnik des Instituts für Luft- und Raumfahrt (ILR) nahm am 1. März 1963 mit dem Dienstantritt Prof. Eugen Sängers (†1964) seine Lehr- und Forschungstätigkeit auf. Es ist der erste deutsche Lehrstuhl der Raumfahrt.

Das Ziel des Fachgebietes ist es, Systemingenieure für die Raumfahrt auszubilden und auf die heutigen Marktanforderungen vorzubereiten.
Der Entwurf, die praktische Realisierung und der Betrieb von Kleinsatellitenmissionen mit Studenten stehen im Mittelpunkt der Lehre und Forschung. Damit soll die erfolgreiche Tradition des ILR, eigene Satelliten mit Studenten zu bauen und im Orbit zu betreiben, fortgesetzt werden.
Ebenso werden die Aktivitäten zum Bau und Start eigener Raketen und die Durchführung von Experimenten auf Höhenforschungsraketen weitergeführt. Neu hinzugekommen sind Arbeiten zur Entwicklung und Erprobung von planetaren Rovern im Labor (Weltraumrobotik) und der entsprechenden Missionsbetriebstechnik.

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• CubeSats

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Quelle: TU Berlin 21. Juni 2022.

21. Juni 2022 – 3D-Druck auf dem Mond: Wissenschaftler*innen des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH) und der Technischen Universität (TU) Berlin planen einen Flug zum Mond, um dort mit Laserstrahlung Mondstaub aufzuschmelzen. Im Projekt MOONRISE möchte das Forscherteam der Frage nachgehen, wie wir zukünftig mit dem Laser Landeplätze, Straßen oder Gebäude aus Mondstaub fertigen können. Dazu wollen die Forscher*innen ein Lasersystem zur Mondoberfläche bringen, das den dort überall vorhandenen Gesteinsstaub schmilzt. Künstliche Intelligenz soll den Laserprozess dabei unterstützen. Ziel ist es zu zeigen, dass Laserschmelzen auf dem Mond funktioniert – und perspektivisch zur Herstellung von 3D-gedruckter Infrastruktur für eine Mondbasis genutzt werden kann.

Sowohl aus wissenschaftlicher wie auch aus wirtschaftlicher Sicht ist unser Erdtrabant ein begehrtes Ziel. So wollen nicht nur Milliardäre ihre gut zahlenden Gäste um den Mond fliegen, auch die europäische Weltraumorganisation ESA hat Pläne für ein „Moon Village“. Weiters würde sich die erdabgewandte Seite des Mondes für leistungsstarke Radioteleskope eignen. Außerdem machen die geringere Schwerkraft und das Fehlen einer Atmosphäre den Mond zu einer idealen Zwischenstation für den Aufbau von Missionen zu weiter entfernt liegenden Zielen im Weltraum. Wie aber sollen Startrampen, Landeplätze und Gebäude auf der Mondoberfläche entstehen? „Mit Kosten von bis zu einer Million Dollar pro Kilogramm wäre ein vollständiger Transport des Materials von der Erde auf den Mond extrem kostspielig“, erklärt Jörg Neumann, Projektleiter von MOONRISE am LZH.

Häuser aus Mondstaub
Pulverisiertes Mondgestein, auch Regolith genannt, ist auf dem Mond dagegen massenhaft vorhanden und könnte als Rohmaterial zum 3D-Druck verwendet werden. Das Nutzen und Verarbeiten von vor Ort vorhandenen Materialien wird in der Raumfahrt auch als In-Situ Resource Utilization (ISRU) bezeichnet – und könnte ein entscheidender Faktor sein, die Exploration des Mondes und des Weltraums voranzubringen.

Die Technologie wurde auf der Erde schon demonstriert
Die Grundlagen für das Vorhaben sind bereits gelegt. In dem von der VolkswagenStiftung geförderten Vorgängerprojekt hat das Forscherteam einen kompakten, robusten Laser entwickelt und im Labor erfolgreich am Roboterarm eines Mond-Rovers getestet. Außerdem gelang es den Wissenschaftler*innen, Regolith im Einstein-Elevator des „Hannover Institute of Technology“ (HiTEC) der Leibniz Universität Hannover unter Mondgravitation aufzuschmelzen. Jetzt geht es darum, den Laser fit für den Mondflug zu machen. Die Wissenschaftler*innen von LZH und TU Berlin wollen ein Flugmodell des Lasers entwickeln, das für den Einsatz im Weltraum qualifiziert ist.

Künstliche Intelligenz für den Einsatz auf dem Mond
Unterstützung erhält der Laser von künstlicher Intelligenz (KI). Eine Kamera wird auf dem Mond Fotos machen, die dann von den Forscher*innen auf der Erde mithilfe eines intelligenten Bildverarbeitungssystems ausgewertet werden. Das System soll bei der Analyse des mit dem Laser aufgeschmolzenen Mondstaubs helfen und den Wissenschaftler*innen auf der Erde so eine KI-basierte Prozess- und Qualitätskontrolle ermöglichen.

Mondlandschaft an der TU Berlin
Die große Herausforderung dabei: Die KI muss für den Mondeinsatz schon im Vorfeld trainiert werden. An der TU Berlin wird dazu ein Labor entstehen, in dem das Regolith unter Beleuchtungsverhältnissen fotografiert wird, die denen auf dem Mond nachempfunden sind. So wird ein entsprechender Pool an Bildern angelegt, mit denen die KI lernen kann. „Zudem wurde über die letzten Jahre ein Regolithbaukasten entwickelt, der es ermöglicht, die verschiedenen möglichen Landestellen von den Eigenschaften her präzise nachzustellen. Dieser wird im Projekt dann an die finale Landestelle auf dem Mond angepasst, sodass im Labor der Laser und die KI auf die reale Mondmission hin ausgerichtet werden können“, erklärt Benedict Grefen von der Arbeitsgruppe „Exploration und Antriebe“ im Fachgebiet Raumfahrttechnik (RFT) der TU Berlin. Das auf diese Weise entstandene „Oberflächenanalogmodell“ wird dann auch während der Mission die Entscheidungen unterstützen.

Flug zum Mond im Jahr 2024
Das Projekt MOONRISE-FM hat eine Laufzeit von drei Jahren und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 4,75 Millionen Euro gefördert. Projektträger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Der Start der Mission ist für das Jahr 2024 geplant.

Anmerkung der Raumfahrer.net Redaktion
Entgegen der üblichen Vorgangsweise, bei uns freundlicherweise zur Weiterveröffentlichung freigegebenen Artikeln, den Wortlaut der Originalautoren zu schützen sahen wir uns veranlasst den Satzteil „Denn die stets dunkle Rückseite des Mondes würde sich für leistungsstarke Weltraumteleskope eignen,“ auf den Satz „Weiters würde sich die erdabgewandte Seite des Mondes für leistungsstarke Radioteleskope eignen.“ zu ändern.

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• 3D-Drucker in der Raumfahrt

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Quelle: TU Berlin.

1. April 2022 – Sprecher des Verbunds ist Prof. Dr. Frank Flechter, Leiter des Fachgebiets Physikalische Geodäsie an der TU Berlin und Leiter der Sektion “Globales Geomonitoring und Schwerefeld” am Helmholtz Zentrum Potsdam, GFZ Deutsches GeoForschungsZentrum. Nerograv („New Refined Observations of Climate Change from Spaceborne Gravity Missions“) hat das Ziel, die Genauigkeit, Auflösung und Konsistenz von Satellitendaten zur Messung des Erdschwerefelds zu verbessern.

Bereits heute liefern die Satellitenmissionen Grace (Gravity Recovery and Climate Experiment) und Grace-Follow On mit je zwei Satelliten Daten, die das Schwerefeld der Erde samt seiner zeitlichen Variationen beschreiben. Damit können beispielsweise Hydrologen auf großen Skalen quantifizieren, wieviel Grundwasser verloren geht, Glaziologen können das Abschmelzen der Eisschilde in Grönland und der Antarktis beobachten und Ozeanographen sind in der Lage, das Massen- und Temperaturbudget der Ozeane zu erfassen. Die Ergebnisse von Nerograv werden auch für die Planung von weiteren Weltraummissionen, den „Next Generation Gravity Missions“, von großer Bedeutung sein.

Weiterführende Informationen
Projekt „FOR 2736: New Refined Observations of Climate Change from Spaceborne Gravity Missions (NEROGRAV)„

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• Klimawandel

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