CubeSat-Pläne des TU Wien Space Teams

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Im Jahr 2018 entstand die Idee zu DISCO One. Das Ziel von DISCO One war die Demonstration von reflektierender optischer Freiraumkommunikation für CubeSats. Das wissenschaftliche Thema wurde vom Automation & Control Institute (ACIN) der TU Wien vorgestellt und evaluiert. Das Projekt DISCO One begann mit dem Entwurf von Prototypen der einzelnen Subsysteme – nämlich dem ADCS (Lagebestimmungs- und Steuerungssystem), COM (Kommunikationsmodul), EPS (elektrisches Energiesystem), MRR (modulierter Rückstrahler) und dem OBC (Bordcomputer). Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Umsetzung von Erkenntnissen, die während der Entwicklung von Pegasus gewonnen wurden. In den letzten zwei Jahren wurden wesentliche Fortschritte bei den Subsystemen erzielt, doch das TU Wien Space Team musste sich im Frühjahr 2020 dazu entscheiden, dass die Realisierung und Implementierung des Science Modules (MRR) mit der derzeit verfügbaren Infrastruktur und Ressourcen nicht möglich ist.
Als ein Highlight des DISCO One Projektes kann die Präsentation eines Konzeptposters an der 34th Small Satellite Conference gesehen werden. Abbildung 1 zeigt das Poster, das an der Konferenz präsentiert wurde.

Abbildung 1: DISCO One Posterbeitrag auf der 34th Small Satellite Conference im August 2020

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, hat das CubeSat Team Fortschritte bei DISCO One gemacht. Die grundlegenden Subsysteme sind auf dem richtigen Weg und können für die weitere Entwicklung genutzt werden. Daher haben wir uns entschlossen, ein neues CubeSat Projekt zu entwickeln, das direkt zu den Zielen des TU Wien Space Teams beiträgt. Indem wir mit einem technisch und wissenschaftlich realisierbaren Projekt beginnen, können wir weitere Erkenntnisse gewinnen und somit die Zukunft für komplexere CubeSat-Programme gewährleisten. Als Ausgangspunkt für die Evaluierung der neuen CubeSat Mission waren die folgenden Punkte ein wichtiger Start:

Bildung im Bereich „Space“:
Das TU Wien Space Team soll Bildungsbeiträge für seine Mitglieder und die Öffentlichkeit im Bereich “Space” fördern.

Anerkanntes Bildungsprogramm:
Das TU Wien Space Team soll ein anerkanntes Bildungsprogramm für die interessierte Gemeinschaft erstellen.

Space Awareness:
Das TU Wien Space Team soll das Weltraumbewusstsein für zivile Anwendungen erhöhen.

Selbstentwickelter CubeSat im Weltraum:
Das TU Wien Space Team soll einen eigenen CubeSat entwickeln und betreiben.

Bild aus dem Weltraum:
Das TU Wien Space Team soll ein Bild von der Erde aus dem Weltraum aufnehmen und zur Erde zurückschicken.

Wie bereits erwähnt, ist der Ausbildungsaspekt eines der Hauptziele des TU Wien Space Teams. Daher wurde beschlossen, einen CubeSat zu entwickeln, dessen Schwerpunkt auf der Ausbildung von Schülern liegt.
Das Grundkonzept des neuen CubeSat-Projekts steht im Zusammenhang mit der Idee von ArduSat von NanoSatisfi LLC. Abbildung 2 zeigt eine Explosionszeichnung von ArduSat.

Abbildung 2: Explosionszeichnung von ArduSat, NanoSatisfi LLC; und der Beschriftung der Hauptkomponenten

Als Nutzlast des CubeSat wird im Wesentlichen ein Sensorboard mit verschiedenen Sensoren und Kameras verwendet.
In unserem Ansatz können Schülerinnen und Schüler der Oberstufe der AHS und HTL an einem Ausbildungsprogramm teilnehmen, in dem ihre selbst entwickelte Software auf den CubeSat übertragen und von diesem ausgeführt wird. Die Messergebnisse werden dann zurück an eine Bodenstation übertragen und an die Schülerteams zur weiteren Auswertung weitergeleitet.

Für einen detaillierteren Einblick in die CubeSat-Idee und ihren Fortschritt wurde eine neue Webseite in der CubeSat-Sektion erstellt. Da sich das Projekt noch in den Anfangsschritten befindet, wurde die Entscheidung für den Namen noch nicht getroffen. Der Entscheidungsprozess hat jedoch bereits begonnen und der neue Name des CubeSat wird demnächst bekannt gegeben.
Der neue Inhalt kann hier gefunden werden.

Im Moment ist das CubeSat-Team damit beschäftigt, am ersten Meilenstein zu arbeiten: Das Preliminary Design Review (PDR), das Anfang Oktober 2020 stattfinden wird.
Im PDR wird das Hauptkonzept vorgestellt und kritisch hinterfragt. Der wichtigste Punkt im PDR ist die Definition der Systemanforderungen der CubeSat-Mission – auf funktionaler und physischer Ebene. Weitere wichtige Aspekte sind die Missionsanalyse, die High Level Definition der Subsysteme und in unserem Fall die gesamte Schulinfrastruktur, was ein wichtiger Aspekt bei dieser Mission ist.

Das CubeSat-Team ist hoch motiviert und freut sich darauf, in den kommenden Wochen und Monaten weitere Informationen über unser neues CubeSat-Projekt zu präsentieren.