Was genau ist ein CubeSat?

Immer mehr Satelliten werden gelauncht, meistens sind es CubeSats. Doch wie sehen diese aus, und was macht sie so besonders?

Früher waren Satelliten immer riesengroße, tonnenschwere Raumfahrzeuge, die ein hohes Budget, viel Zeit und viel Expertise verlangt haben. Nur wenige Nationen konntent sich solche Raumfahrt-Technologie leisten, was zur Folge hatte, dass es nur eine handvoll Weltraumnationen gab.
Heute ist das anders, und das liegt an einem Würfel mit 10 cm Seitenlänge! 

Richtig, die Rede ist von einem CubeSat. Ein CubeSat, das ist ein kleiner Satellit, der aus einem oder mehreren würfelförmigen Modulen mit eben jeweils nur 10 cm Seitenlänge. Dabei sind diese Raumfahrzeuge nicht nur klein, sondern auch sehr leicht: Eine Einheit wiegt maximal 1,33 Kilo.

Klein, günstig, aber leistungsstark

Ursprünglich wurden die kleinen Satelliten als Studentenprojekt entwickelt. Zwei Professoren aus den USA schlugen bereits 1999 ein Referenz-Design vor, dass ihren Studenten die Möglichkeit geben sollte, Raumfahrzeuge, die ähnlich Leistungsstark wie Sputnik sein sollten, selbst zu entwickeln, zu bauen und zu testen. Die Materialien mussten leicht und kostengünstig erhältlich sein, der Satellit selbst kein zu hohes Gewicht haben. Über die nächsten Jahre entwickelte sich ein Design-Standard für die CubeSats. 2003 starteten die ersten Mini-Satelliten, anfangs noch eher zaghaft. Bis 2012 wurden „nur" circa 80 CubeSats gelauncht. Doch in den letzten Jahren ist die Zahl der Nanosatelliten stark angestiegen. Inzwischen sind über 3.200 Cubesats in der erdnahen Umlaufbahn. 

Drei CubeSats auf dem Weg in ihre jeweilige Umlaufbahn
Große Chancen für kleine Nationen: Der erste Satellit Bhutans sowie weitere Satelliten aus Malaysia und den Philippinen wurden am 10. August 2018 von der Internationalen Raumstation in ihre jeweiligen Umlaufbahnen ausgesetzt. ( ESA/NASA-A. Gerst)

Eine Chance für kleine Nationen

Ein CubeSat bestehen aus einer Einheit ist günstig. Je nach technischer Ausrüstung kostet er circa zwischen 6.000 und 50.000 Euro. Damit erlauben sie es auch aufstrebenden Staaten, an der Nutzung und Erforschung des Weltraumes teilzunehmen. In der Tat ist der erste Satellit, den eine Nation in die Umlaufbahn schickt, inzwischen oft ein CubeSat.

Das liegt auch an den genauen Spezifikationen der Satelliten. Standard-CubeSats haben, wie bereits erwähnt, eine Seitenlänge von 10 cm die ein Nutzvolumen von 10 cm × 10 cm × 10 cm oder 1 l haben und wiegen nie mehr als 1,33 kg pro Einheit. Dabei unterscheiden man zwischen verschiedenen Standartgrößen. 1U bedeutet one unit, heißt also das Raumfahrzeug besteht aus einem Würfel, 3U, also three units, zum Beispiel aus drei aneinandergereihten Würfeln. Das vereinfacht vieles. Durch die genormte Größe können oft mehrere Satelliten gestartet werden, der Arbeitsaufwand für speziell entwickelte Trägerraketen entfällt. Oftmals werden sogar einfach überschüssige Kapazitäten einer Trägerrakete genutzt, um die kleinen Raumfahrzeuge in die erdnahe Umlaufbahn zu befördern, oder einfach von der Internationalen Raumstation gestartet.