H3C
CubeSats haben sich von einfachen Technologiedemonstratoren zu wichtigen Instrumenten für die Nutzung des Weltraums zur Erfüllung einer Vielzahl komplexer Ziele entwickelt. Im Gegensatz zu den geringen Startkosten sind die Kosten für den Betrieb von CubeSats aufgrund ihrer begrenzten Raum-Boden-Kommunikationsmöglichkeiten oft höher. Das Aufkommen von ECSS PUS-konformen CubeSat-Plattformen ermöglicht immerhin die Nutzung der traditionellen Bodensegment-Infrastruktur, anstatt für jeden neuen CubeSat eine eigene Missionskontrollsoftware zu entwickeln. Diese Systeme sind jedoch oft mit Funktionen überladen, von denen viele für den CubeSat-Betrieb nicht geeignet sind. Moderne Nanosatellitenmissionen tragen in der Regel zahlreiche, immer komplexere wissenschaftliche und kommerzielle Nutzlasten, die von verschiedenen Forschungs- und kommerziellen Einrichtungen von ihren jeweiligen Standorten aus betrieben werden sollen. Die heutigen Missionskontrollsysteme erfordern jedoch einen hohen Aufwand für die Einrichtung einer Netzwerkinfrastruktur und die Anpassung der Betriebssoftware an die Bedürfnisse solcher Missionen. Außerdem verfügen die derzeitigen Betriebssysteme nicht über ausreichende Automatisierungsmöglichkeiten, um einzelne CubeSats oder CubeSat-Flotten mit nur wenigen Mitarbeitern kosteneffizient zu betreiben.
Das RSC³ konzentriert sich unter anderem auf die Entwicklung neuer Technologien und Lösungen für Kleinsatellitensysteme, Trägersysteme, Bodensysteme und Missionsbetrieb sowie auf den Entwurf neuer Architekturen und Konzepte für reaktionsfähige Raumfahrtsysteme. Wir schlagen eine Systemarchitektur vor, die eine Rekonfiguration etablierter operativer Technologien und Infrastrukturen ermöglicht, um sich besser in den aktiven Kontext des Entwurfs, der Planung und der operativen Ausführung modernster CubeSat-Missionen einzufügen. Die Architektur umfasst das Design eines ganzheitlichen CubeSat-Kontrollzentrums (H3C) und wurde als skalierbares, dienstbasiertes Bodensegment für die Vorbereitung und Durchführung von CubeSat-Operationen entwickelt. Es basiert auf den etablierten Betriebsdiensten und der Bodensegmentinfrastruktur des Deutschen Raumfahrtkontrollzentrums (GSOC) des DLR, wird jedoch in einer dezentralisierten Weise genutzt, die es ermöglicht, dass mehrere Missionen von mehreren Betreibern durchgeführt werden können. Außerdem können mehrere Einheiten gleichzeitig an derselben Mission in demselben delokalisierten Rahmen zusammenarbeiten, indem sie neu entwickelte Software und bestehende Softwarelösungen nutzen, die auf virtuellen Maschinen in einem virtuellen Netzwerk in einer Cloud laufen.