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Kleinstsatelliten: Winzlinge im Orbit

Moderne Miniaturisierung ermöglicht erstaunlich leistungsfähige Satelliten mit gerade einmal zehn Zentimeter Größe. Sie eröffnen ganz neue Anwendungen für die Erdbeobachtung und Telekommunikation.
CubeSatsLaden...

Bei Satellitenmissionen dachte man bisher immer an große, teure und üblicherweise tonnenschwere Geräte. Zurzeit wächst jedoch ein Segment im Raumfahrtbereich besonders schnell, das sich in dramatisch kleineren Dimensionen abspielt: die Piko- und Nanosatelliten. Sie haben Massen von etwa einem beziehungsweise zehn Kilogramm. Von ihnen starteten 2013 und 2014 insgesamt rund 200 Exemplare – doppelt so viele wie in den ganzen zehn Jahren davor zusammengenommen. Sie profitieren von der modernen Miniaturisierungstechnik, der wir beispielsweise auch die Hochleistungselektronik in Smartphones verdanken. In die Erdumlaufbahn gelangen sie kostengünstig als Lückenfüller für sonst ungenutzte Kapazitäten regulärer Raketenstarts.

Aktuell befindet sich der Sektor in der besonders spannenden Übergangsphase von Forschung und Ausbildung hin zu kommerziellen Anwendungen. Denn die Bordelektronik wurde zuverlässiger; ebenso gelingt die Kontrolle von Lage und Umlaufbahn besser. Zusammen mit Standards für die Abmessungen und elektronischen Schnittstellen erreichen die Kleinstsatelliten so bereits einen beachtlichen industriellen Reifegrad.

Zunächst engagierten sich ab dem Jahr 2000 die Universitäten auf diesem Feld. Am Beispiel eines Pikosatelliten lässt sich gut interdisziplinäre Zusammenarbeit üben, um ein funktionierendes komplexes Gesamtsystem zu verwirklichen. Auch können technologische Innovationen kostengünstig und rasch direkt im Orbit getestet werden. Erfahrungen fließen dann zeitnah in die nächsten Satelliten ein. So entwickelte sich weltweit ein extrem aktives Forschungsfeld mit raschen Fortschritten. ...

Mai 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Mai 2015

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  • Quellen

D'Errico, M. (Hg.): Distributed Space Missions for Earth System Monitoring. Springer, New York 2012

Heidt, H. et al.: CubeSat: A New Generation of Picosatellite for Education and Industry Low-Cost Space Experimentation, 14th Annual USU Conference on Small Satellites, Logan (USA) 2000

Schilling, K.: Networked Control of Cooperating Distributed Pico-Satellites. Proceedings IFAC World Congress Cape Town, 2014