Ziemlich abgehoben – wir bauen einen Satelliten

Ziemlich abgehoben – wir bauen einen Satelliten

Den eigenen Satelliten ins All schicken – zwei unserer Informatik-Studenten machen in wenigen Wochen genau das! Denn sie bekamen die Chance, im Projekt MOVE-II der Technischen Universität München (TUM) mitzuwirken. Projektteilnehmer Nicolas berichtet.

Florian und ich sind schon seit einiger Zeit als Informatik-Studenten im dualen Verbund bei genua. Niemals hätten wir damit gerechnet, an einem so außergewöhnlichen Uni-Projekt wie MOVE-II teilhaben zu dürfen.

Im Rahmen unseres dualen Master-Studiums an der Technischen Universität München stießen Florian und ich eher zufällig auf das Projekt „MOVE-II“ am Lehrstuhl für Luft- und Raumfahrt. MOVE-II ist ein Kleinsatellit (CubeSat). Das Besondere an diesem Projekt ist, dass es im Wesentlichen von Studierenden getragen wird: vom Management über die Entwicklung bis zu den Tests. Und nein, das ist nicht nur ein Übungssatellit, der gebaut wird, um ihn danach in ein Museum zu stellen. MOVE-II wird abheben und Weltraumluft schnuppern! Ziel des Projektes ist herauszufinden, inwieweit das hier verwendete Grundsystem für zukünftige Satelliten geeignet ist. Zum anderen soll bei MOVE-II eine neue Generation von Solarzellen auf ihre Verwendung im All getestet werden.

Wie kommerziell und militärisch genutzte Satelliten soll MOVE-II Mitte des Jahres an Bord einer SpaceX-Rakete von Kalifornien aus in die Erdumlaufbahn befördert werden. Und dann? Dann startet eine neue Phase für den Satelliten und die Projektmitglieder. Denn dann gilt es zu zeigen, dass der Satellit auch wirklich das kann, wofür er gebaut wurde: Im All überleben und mit der Bodenstation in regelmäßigem Kontakt bleiben.

Täglich werden dann wenige Überflüge von jeweils sechs bis zwölf Minuten Dauer über die Antennen in Garching stattfinden. Diese Zeit muss ausreichen, um das Wohlbefinden des Satelliten sicherzustellen und gleichzeitig auch einige Befehle zu ihm hoch zu schicken. High-Speed-DSL darf man dabei allerdings nicht erwarten!

Energie für MOVE-II

Unser Beitrag zum Satelliten besteht aus Bits und Bytes – die Software war unsere Spielwiese. Eingebracht haben wir uns in zwei Teams: Florian arbeitete im Team ADCS mit. ADCS steht für „Attitude Determination and Control System“ und kümmert sich um die Lage und Ausrichtung des Satelliten. Die Energieversorgung basiert auf Solarpanels, die am Satelliten angebracht sind. Um im All die für den Betrieb erforderliche Menge an Energie zu gewinnen, müssen diese Solarpanels stets zur Sonne hin ausgerichtet sein. Da ein Satellit nie stillsteht, ist also ein beständiges Nachjustieren notwendig. Nach Bestimmen der Lage mit einer Vielzahl von Sensoren nutzt MOVE-II das Magnetfeld der Erde, um sich dank Lorentzkraft und eingebauter Spulen in die optimale Lage zu drehen.

CDH: Der Hauptcomputer des Satelliten

Wann diese Ausrichtung notwendig ist und ob sie gestartet wird, dafür ist das CDH-Team verantwortlich, in dem ich mitarbeitete. CDH steht für „Command and Data Handling“ und ist der Hauptcomputer an Bord des Satelliten. Von hier aus wird alles gesteuert: CDH hat Kontakt zu allen anderen Komponenten im Satelliten. Es kann außerdem Kontakt zur Bodenstation auf der Erde aufnehmen, Befehle von dort entgegennehmen sowie Log-Daten sammeln und auswerten.

Auf dem CDH-Board läuft ein Linux-System, das eine Reihe von eigens entwickelten Komponenten enthält. Darunter ist z. B. HORST, das Gehirn des Satelliten. HORST trifft in Phasen ohne Kontakt zur Bodenstation selbstständig Entscheidungen auf Basis einer Entscheidungstabelle und dem aktuellen Zustand des Satelliten. So kann es im Notfall z. B. den kompletten Satelliten in den Stromsparmodus versetzen. Um selbst ohne explizite Kontaktaufnahme zum Satelliten stets Informationen über seinen Zustand zu erhalten, sorgt außerdem der Beacon Data Collector dafür, dass Statusinformationen gesammelt werden und jede Minute in Form einer kurzen Meldung ausgesendet werden.

Die Herausforderungen des Alls

Wichtig im Weltall: Sparsam und zuverlässig arbeiten. Jedes Gramm, das man ins All schicken will, kostet Unmengen an Energie und Geld. Jedes Byte, dass man per Funk übertragen will, kostet Unmengen an Zeit und kostbarer Übertragungskapazität. Und falls mal etwas schiefgeht in den Weiten des Alls: Die Reparatur in einer Vertriebswerkstatt ist nicht möglich. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Software. Sie muss ausfallsicher, möglichst fehlerfrei und auf alles vorbereitet sein. Monatelange Tests sollen die Funktionalität unter allen erwartbaren Umständen sicherstellen. Das Training für die Operators, also derjenigen, die den Satelliten im All steuern und überwachen werden, ist für MOVE-II überlebenswichtig. Denn schon ein einziger falscher Befehl könnte der letzte sein. Am Ende heißt es Daumen drücken, dass alles nach Plan funktioniert!

MOVE-II: Ein spannendes Projekt mit vielseitigen Eindrücken

Mittlerweile sind die Entwicklungsarbeiten abgeschlossen und letzte Tests und Vorbereitungen laufen. MOVE-II hat uns beiden sehr viel Spaß gemacht. Und gelernt haben wir dabei auch noch jede Menge: Wir erhielten einen spannenden Einblick in die Weltraumindustrie mit ihren ganz eigenen Gesetzen und stellten uns den Herausforderungen der Projektplanung und dem Arbeiten mit unklaren bzw. sich ändernden Anforderungen. Auch die erfolgreiche Zusammenarbeit in einem internationalen Studententeam, in das jeder ganz andere Voraussetzungen, Ansichten und Erfahrungswerte einbrachte, war eine Erfahrung für sich. Das Projekt war und bleibt aufregend!

Du willst erfahren, ob unser Projekt einen erfolgreichen Abschluss findet? Auf unserer Facebook-Seite und auch via Twitter halten wir Dich auf dem Laufenden. Weitere Informationen findest Du zudem auf unserer Website zum Projekt.

Ausbildung & Studium bei genua

genua zählt zu den größten Ausbildungsbetrieben im Raum München. Unser Ausbildungsangebot umfasst kaufmännische wie auch technische Berufe. Einen Großteil davon bieten wir auch als Duales Studium, wahlweise in Kombination mit einer Berufsausbildung oder mit vertiefter Praxis an. Für September 2018 findest Du auf unserer Website noch zu besetzende Stellen – schau doch mal rein!

 

Bildquelle: ©  Lehrstuhl für Raumfahrttechnik


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