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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

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Quelle: Hochschule Bremen (HSB) 23. November 2023.

23. November 2023 – Studierende der Hochschule Bremen (HSB) haben den „Microlauncher Payload Wettbewerb“ der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR (Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt) gewonnen. Damit können sie nächstes Jahr ihren eigenen Satelliten „VIBES Pioneer“ ins Weltall starten. Dies wurde im Rahmen der DLR-Kleinsatellitenkonferenz in Berlin am 23. November 2023 bekanntgegeben. Das Projekt an der HSB leitet Prof. Dr. Antonio Garcia der Fakultät 5 – Natur und Technik.

Das Team der HSB erhält durch den Sieg beim Wettbewerb eine kostenlose Mitfluggelegenheit ins All. Voraussichtlich Ende kommenden Jahres wird der Kleinsatellit „VIBES Pioneer“ von Schottland aus mit einer Trägerrakete der Rocket Factory Augsburg starten. „Für die HSB und die am Projekt beteiligten Studierenden ist das eine einmalige Gelegenheit“, so Prof. Dr. Antonio Garcia.

Begonnen wurden die Arbeiten 2022 im Rahmen des Forschungsprojektes VIBES. „VIBES steht für Visionary Ingenuity Boosting European Spacecraft und verfolgt das Ziel, moderne Technologien für Raumfahrtanwendungen nutzbar zu machen“, berichtet Garcia. „Dadurch wollen wir die Leistungsfähigkeit von Raumfahrzeugen verbessern.“

HSB-Student: „Projekt ist unfassbar bereichernd für uns“
Angetrieben werden die Forschungsarbeiten von den mitwirkenden Studierenden. Insgesamt arbeiten derzeit über 20 Studierende verschiedener Bachelor- und Masterstudiengänge der HSB an dem Satellitenprojekt mit. „Für uns als angehende Ingenieur:innen und Forscher:innen ist das Projekt unfassbar bereichernd“, sagt Tim Gust, der an der HSB Luft- und Raumfahrttechnik studiert. Er ist seit Beginn Teil des VIBES-Teams und ist begeistert von den Möglichkeiten, die sich den Studierenden durch das Projekt bieten: „Wir verfolgen bei VIBES einen interaktiven Ansatz, bei dem neue Konzepte durch Rapid Prototyping schnell in unserem Labor an der HSB ausgetestet werden können. So können wir direkt herausfinden, ob unsere Ideen funktionieren und unser Projekt voranbringen.“

Satellit so groß wie ein schmaler Schuhkarton
Dieser angewandte Forschungsansatz hat es dem VIBES Team erlaubt, innerhalb weniger Monate ein Konzept für einen Satelliten zu entwickeln, welches die Expert:innen der DLR-Jury überzeugen konnte: VIBES Pioneer, so der Name des Satelliten, ist ein sogenannter 3U-CubeSat. Mit einer Größe von 10x10x30 Zentimetern ist VIBES Pioneer in etwa so groß wie ein schmaler Schuhkarton. Trotz der kleinen Dimensionen trägt der Satellit allerhand moderne Technik in seinem Inneren. Neben einem Lageregelungssystem, welches gemeinsam mit dem Bremer Forschungsinstitut ZARM -Zentrum für angewandte Raumfahrt und Mikrogravitation an der Universität Bremen entwickelt wurde, verfügt VIBES Pioneer über ein selbstentwickeltes Mess- und Regelungssystem zur Identifikation von kleinen Störungen. „Das System verwendet Sensoren, wie wir sie auch in Smartphones finden“, erklärt Garcia. „Mit diesen können wir Störungen, welche zum Beispiel durch Schwungräder eines Lageregelungssystems ausgelöst werden, erfassen und dann korrigieren.“ Somit könnten beispielsweise Kameraaufnahmen von der Erde oder fernen Sternen geschärft werden.

„Für die Wissenschaft ist so etwas essenziell und wir sind stolz darauf, dass wir bei Tests hier auf der Erde bereits zeigen konnten, dass unser Konzept funktioniert.“

Bis zum Start ins Weltall ist noch eine Menge zu tun
Mit der VIBES Pioneer Mission soll nun bewiesen werden, dass die an der HSB entwickelte Technik auch im Weltraum funktioniert. In Zukunft könnten dann größere Satelliten mit dem System ausgestattet und somit in ihrer Leistungsfähigkeit gesteigert werden.

Bis dahin ist allerdings noch eine Menge zu tun. Unter anderem muss VIBES Pioneer einer Reihe von intensiven Tests unterzogen werden, um in den extremen Bedingungen des Weltraums zu funktionieren. Im Frühjahr 2024 wird dafür gemeinsam mit Expert:innen der Europäischen Weltraumagentur ESA eine spezielle Testkampagne durchgeführt.

Wenn alles nach Plan läuft, wird VIBES Pioneer dann Ende 2024 zur Startanlage auf den Shetland Islands im Norden Schottlands transportiert. Dort wartet die RFA ONE Trägerrakete der Rocket Factory Augsburg, um VIBES Pioneer und eine Handvoll weiterer Nutzlasten in einen erdnahen Orbit von etwa 500 km zu transportieren. Gust und das gesamte VIBES Team fiebern auf diesen Tag mit Begeisterung hin: „Wir sind sehr dankbar für diese einmalige Gelegenheit und werden alles daransetzen, dass die Mission erfolgreich startet!“

Entwicklung von Raumfahrt-Hardware fest in Lehrpläne integrieren
VIBES Pioneer soll nur der Anfang sein: „Unser erster Satellit ist der ‚Pionier‘; mit ihm wollen wir lernen, wie im universitären Kontext Kleinsatelliten entwickelt, gebaut und betrieben werden können“, so Professor Garcia. „Für die Zukunft streben wir an, die Entwicklung von echter Raumfahrt-Hardware fest in die Lehrpläne unserer Studiengänge zu integrieren und somit Studierenden an der HSB die Möglichkeit zu bieten, das in den Vorlesungen erlangte Wissen unmittelbar anzuwenden.“ Die nächste Generation von Weltraumpionier:innen soll damit an der Hochschule Bremen in der ‚City of Space‘ heranwachsen.

Projekt sucht weitere Studierende
Antonio Garcia und sein Team freuen sich über weitere engagierte Studierende, die mitmachen wollen. Technische Hintergründe zu Softwareprogrammierung, Elektronikentwicklung, Modellierung und Berechnungen von Raumfahrtsystemen sind willkommen. Zudem benötigt das Team Studierende, die Lust auf Projektplanung, Organisation, Koordination, Kommunikation und Design haben.

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

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