Mission erfüllt: Dresdener Nanosatellit verglüht in der Atmosphäre

Nach erfolgreicher Betriebszeit im Weltraum ist der Außenposten der TU Dresden planmäßig in die Erdatmosphäre eingetreten und verglüht. Der Nanosatellit SOMP2b wurde im Januar 2021 mit einer Falcon-9-Rakete von SpaceX ins All gebracht und absolvierte wissenschaftliche und technologische Experimente, die wertvolle Daten für die Raumfahrt, für die Material- und Atmosphärenforschung lieferten.

© Götz Walter, Biermann-Jung Kommunikation & Film

Dresdner Satellit setzt neue Maßstäbe „Der Nanosatellit SOMP2b der TU Dresden überzeugte mit seiner innovativen Bauweise, die mehr Sicherheit und gleichzeitig mehr Platz für wissenschaftliche Experimente ermöglichte. Die hervorragende Arbeit des Teams wird dadurch unterstrichen, dass der Satellit länger als geplant betrieben werden konnte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission werden wesentlich dazu beitragen, dass Satelliten künftig in sehr niedrigen Erdumlaufbahnen fliegen können.“, erklärt Andres Bolte, Fachkoordinator Kleinsatellitentechnik der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Beitrag zum New Space Mit seiner kompakten Größe von nur 20x10x10 cm3 und einer Masse von circa 2kg demonstrierte SOMP2b eindrucksvoll die Möglichkeiten der Funktionsintegration. Seine neuartige Bauweise, bei der viele wichtige Funktionen eines Satelliten in nur eine Seitenwand integriert wurden, ermöglichte eine erhöhte Fehlertoleranz und mehr Platz für wissenschaftliche Experimente. „Derartige hochintegrierte Seitenwände von der Größe einer Brotscheibe haben wir vierfach so angeordnet, dass die typische Quaderform eines Satelliten entsteht.“ erklärt Dr. Tino Schmiel, Leiter Satellitensysteme und Weltraumwissenschaften am Institut für Luft- und Raumfahrttechnik. „Bei Ausfall einer Komponente auf einer Seitenwand kann dann die Funktion von der Zwillingskomponente auf einer anderen Seitenwand übernommen werden. Neben der höheren Fehlertoleranz ermöglicht dieser Ansatz, anstelle von kostenintensiven weltraumqualifizierten Bauteilen, günstige Komponenten aus der Massenproduktion zu verwenden. Gerade für den NewSpace Bereich ist das hochinteressant.“

Forschung unter extremen Bedingungen Auch Forschung ist möglich: In seinem sonnensynchronen Orbit sammelte SOMP2b täglich Messdaten, die unter anderem für die Atmosphärenforschung und Materialentwicklung genutzt werden. Zu den bedeutendsten Experimenten gehörten:

• Atmosphärenforschung mit FIPEXnano: Dieser Sensor maß die Konzentration von atomarem Sauerstoff in der höheren Thermosphäre.
• Energiebereitstellung mit Thermoelektrischen Generatoren: Nutzt die natürlichen Temperaturschwankungen, um elektrische Energie bereitzustellen. Dies funktioniert im Gegensatz zu Solarzellen auch im Erdschatten. Interessant für Nanosatelliten mit einer sehr kleinen Solarzellenfläche.
• Materialforschung mit CIREX: Hier wurden innovative Nanomaterialien unter anderem für den Strahlungsschutz getestet, die Anwendungen in der Raumfahrt sowie in der Medizin- und Automobiltechnik finden könnten.

© TU-Dresden/ILR

Kommunikation aus dem Orbit: Ein Schlüssel zum Erfolg Die Bodenstation der TU Dresden spielte eine zentrale Rolle für die Mission von SOMP2b. Dipl.-Ing. Georg Langer, der für die Satellitenkommunikation verantwortlich war, konnte den Nanosatellit während seiner täglichen Überflüge über Dresden regelmäßig kontaktieren. Bis zu zweimal Mal pro Tag wurden Daten empfangen und Steuerungsbefehle übermittelt. „Die Kommunikation mit SOMP2b ermöglichte es dem Team, die Leistungsfähigkeit der Systeme genau zu analysieren und flexibel auf Herausforderungen zu reagieren – ein entscheidender Faktor für den Erfolg der Mission. “, erklärt Langer. Für das Team ist die Mission noch nicht beendet: Die vielen Daten werden ausgewertet und die gewonnenen Erkenntnisse fließen schon jetzt in den Bau des nächsten Satelliten ein.

Kontakt:
Dr.-Ing. Tino Schmiel
Institut für Luft- und Raumfahrttechnik
Leiter des Forschungsfeldes Satelliten und Weltraumwissenschaften
Tel.: 0351 463-38287
E-Mail: tino.schmiel@tu-dresden.de

Das Vorhaben wurde gefördert durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR e.V. und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages: SOMP2 unter dem Förderkennzeichen 50RU1201, TEG innerhalb des Fördervorhabens mit dem Förderkennzeichen 50RM1114 und CiREX innerhalb des Fördervorhabens mit dem Förderkennzeichen 50YB1409. FIPEXnano wurde durch verschiedene Kooperationen mit der Industrie, im Auftrag des Mullard Space Science Laboratory, UCL/MSSL, sowie durch Ausbildungsprojekte der TU Dresden entwickelt. FIPEXnano ist teilgefördert durch "The European Union’s Seventh Framework Programme for Research and Technological Development under grant agreement no [284427].