Hinter den Kulissen: Das Space Team der TU Wien

Eine Gruppe von Studierenden der Technischen Universität Wien macht sich auf den Weg in den Weltraum.
TU Space Team Logo

Im Winter 2010 taten sich zehn Studierende der TU zusammen, um ihr Interesse an der Luft- und Raumfahrttechnik gemeinsam zu verwirklichen. Angespornt von der Idee, eine eigene Rakete zu konstruieren, zu bauen und in Betrieb zu nehmen, schritten sie zur Tat. Die STR-01 "Origin" war geboren. Die "Origin"-Rakete, die erste von inzwischen insgesamt acht Raketen, wurde erstmals bei der C'Space 2011 in Frankreich präsentiert, wo sie zweimal den "Prix Espace et Industrie" gewann. Seitdem konstruieren und bauen die Mitglieder des Space Teams regelmäßig neue Raketen für die C'Space des Jahres. Inzwischen besteht das Team aus über 100 Mitgliedern.

PEGASUS und das Space Team der TU

Pegasus Nanosatellit Illustration

Das Space Team der TU Wien entwickelte in Zusammenarbeit mit der FH Wiener Neustadt und der Space Tech Group (STG) einen CubeSat-Satelliten für das Projekt QB50. Ziel dieses Projekts war die internationale Entwicklung von 50 Mikrosatelliten mit den Abmessungen 10x10x20 cm, die 2017 in den Orbit geschickt wurden.

Die Hauptaufgaben des Space Teams waren die Entwicklung der Stromversorgungseinheit (PSU) und die Integration des Bordcomputers (OBC). Die Stromversorgungseinheit ist für die Stromversorgung des elektrischen Verbrauchers durch die Solarzelle zuständig, während der OBC die Daten der Sensoren und des HF-Moduls verarbeitet und die Software für die Lageregelung und die Mikroschubtriebwerke bereitstellt.

Das Space Team entwickelte auch das Energiemanagementsystem, das defekte Komponenten abschaltet, ohne dabei den Betrieb des restlichen Satelliten zu gefährden. Es wurden Module für die Verbindung des wissenschaftlichen Geräts und der GPS-Module implementiert. Das Space Team der TU Wien entwickelte auch die Soft- und Hardware der Bodenplatte, deren Kameramodul Bilder aus dem Weltraum aufnehmen kann.

Außerdem entwickelte das Space Team wichtige Komponenten für PEGASUS, der im Juni 2017 von einer indischen Trägerrakete in die Umlaufbahn gebracht wurde.

DISCO One - Ein neuer Cubesat

Dank der fortschreitenden Entwicklung der Weltraumtechnik sind heute viele öffentliche und privaten Institutionen in der Lage, eigene Satelliten zu entwickeln und in Umlauf zu bringen. Ein gemeinsames Problem aller Satellitenprojekte, insbesondere aber kleinerer, ist die Stromversorgung aller Systeme. Eine zweite gemeinsame Herausforderung ist die Verteilung der Funkfrequenzen für die Kommunikation angesichts der wachsenden Zahl von Weltraumgegenständen.

Im Rahmen des DISCO One-Projekts wird eine Technologie namens Modular Retroreflectors (MRRs) entwickelt und eingesetzt, die speziell für Mikrosatelliten gedacht ist und diese beiden Probleme in Angriff nimmt. Der Einsatz von MRRs ermöglicht eine Abwärtsdatenverbindung ohne Funkübertragung.

Für die Datenübertragung richtet eine Bodenstation einen starken Laser auf den vorbeifliegenden Satelliten. Dieser Laserstrahl trifft auf die Rückstrahler, die das Licht in die gleiche Richtung zurückwerfen. Durch die Modulatoren kann die Stärke des reflektierten Laserstrahls beeinflusst werden, im einfachsten Fall durch Ein- und Ausschalten binärer Schaltsignale. Der reflektierte Strahl wird von einem optischen Teleskop in der Bodenstation erkannt und die übertragenen Daten werden ermittelt. Die Modulation benötigt um ein Vielfaches weniger Energie als die Funkübertragung, und für den Downlink wird kein Funkkanal belegt. Aufgrund des hohen Fokus des Laserstrahls sind Übersprechstörungen und Interferenzen mit anderen Satelliten oder Bodenstationen praktisch ausgeschlossen.

Ziel dieses Projekts ist der Aufbau eines voll funktionsfähigen satellitengestützten Systems mit MRRs und einer mit Laser und Teleskop ausgestatteten Bodenstation. Die gewonnenen Erfahrungen sollen dazu genutzt werden, ein Modul zu entwickeln, das leicht in andere Satellitenprojekte integriert werden kann. Für eine maximale Kompatibilität sollte das fertige Modul nicht mehr als 0,5 Würfeleinheiten in Anspruch nehmen.

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