Start von InnoCube – der innovative Kleinsatellit der universitären Forschung
- Am 14. Januar 2025 um 20:09 Uhr MEZ (11:09 Uhr Ortszeit) ist der Kleinsatellit „InnoCube“ von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien gestartet.
- Er dient als Demonstrationsplattform für neuartige Technologien zur drahtlosen Datenübertragung sowie für eine innovative Strukturbatterie.
- InnoCube begibt sich auf eine einjährige Mission im Erdorbit, um die eingebauten Technologien unter Weltraumbedingungen zu testen.
- Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR hat die Entwicklung von InnoCube – dem Gewinner des INNOspace Masters-Wettbewerbs – an der Universität Würzburg und der TU Berlin gefördert und begleitet.
- Schwerpunkte: Raumfahrt, Kleinsatelliten, New Space
Am 14. Januar 2025 um 20:09 Uhr MEZ (11:09 Uhr Ortszeit) ist der Kleinsatellit „InnoCube“ von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien mit einer Falcon-9-Rakete zu seiner einjährigen Mission in den Erdorbit aufgebrochen. Er hat in etwa die halbe Größe eines Schuhkartons und ist nur 4,5 Kilogramm leicht. Trotz seiner geringen Größe hat es dieser Kleinstsatellit aber in sich: Auf engstem Raum vereint die Apparatur zwei weltweit einzigartige und innovative Technologien. Sie sollen in Zukunft helfen, den Bau von Satelliten massiv zu vereinfachen und zu verkürzen. Außerdem sollen die Technologien auch in Anwendungen auf der Erde zum Einsatz kommen. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat die Entwicklung von InnoCube gefördert und begleitet.
Spitzenforschung durch Kooperation
InnoCube ist ein sogenannter CubeSat, also ein sehr kleiner Satellit mit nur 34 Zentimetern Länge und 10 mal 10 Zentimetern Breite und Tiefe. Er dient als Demonstrationsplattform für neuartige Technologien zur drahtlosen Datenübertragung sowie für eine innovative Batterie. Während seiner einjährigen Mission im Erdorbit werden die eingebauten Technologien unter Weltraumbedingungen getestet.
Entwickelt wurden die Technologien von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg sowie der Technischen Universität Berlin. Sie haben ihren Ursprung im internationalen INNOspace-Masters-Wettbewerb der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Beide Projekte haben in den Jahren 2016 und 2017 jeweils den Gesamtsieg des Wettbewerbs errungen. 2020 haben sich die Gewinnerteams zusammengeschlossen und die Idee für den Bau eines gemeinsamen Satelliten entwickelt.
Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstandsmitglied und Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR, erläutert: „InnoCube zeigt eindrucksvoll auf, welcher Mehrwert durch Kooperationen geschaffen werden kann. Dieser Satellit ist das Resultat aus der intensiven Zusammenarbeit zweier Universitäten sowie der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Drücken wir allen Beteiligten die Daumen, dass mit InnoCube ganz neue Technologien für die Raumfahrt erschlossen werden und wir so in Zukunft neue Wege gehen.“
Erster Einsatz innovativer Schlüsseltechnologien SKITH und Wall#E
InnoCube beinhaltet zwei neuartige Schlüsseltechnologien, die erstmals auf einem Satelliten zum Einsatz kommen: „Skip the Harness“ (SKITH) überträgt die Daten zwischen allen Modulen des Satelliten drahtlos, beispielsweise zwischen Bordcomputer, Navigations- und Kommunikationseinheit. Bislang wurden hierfür zahlreiche Datenkabel verwendet. Sie können beim Start jedoch beschädigt werden und die Funktionalität des Satelliten gefährden. Mit dieser neuen Technologie ist es also möglich, potenzielle Fehlerquellen zu reduzieren. Zudem wird der Bau von Satelliten hierdurch sehr viel flexibler, da die Verkabelung wegfällt. Das spart zusätzlich Gewicht und damit auch Kosten. Die Technologie stammt von der Universität Würzburg.
„Fibre-Reinforced Spacecraft Wall for Storing Energy“ (Wall#E) ist eine neuartige Festkörperbatterie aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. In Zukunft sollen Stromspeicher wie Wall#E zugleich als Baukörper für Satelliten fungieren. Diese sogenannten Strukturbatterien machen klassische Batterien und Stromkabel überflüssig. Hierdurch können Satelliten kleiner und leichter gebaut werden, was zusätzlich Kosten spart. Die Technologie stammt von der TU Berlin.
Weiterhin ist auf InnoCube das „Experiment for Precise Orbit Determination“ (EPISODE) eingebaut, ein Instrument zur präzisen Positionsbestimmung. EPISODE wurde größtenteils von Studierenden der TU Berlin entwickelt. Es besteht aus einem softwarebasierten Empfänger für Satellitennavigationsdaten sowie einem miniaturisierten Laser-Ranging-Retroreflektor. Er misst die Lage des Satelliten mithilfe der eigenen Laserentfernungsstation der TU Berlin.
Im späteren Verlauf der Mission soll zudem eine KI-basierte Lageregelung getestet werden. Sie nutzt maschinelles Lernen, um äußere Einflüsse auf den Satelliten autonom zu korrigieren, ihn also optimal im Orbit auszurichten. Sie wurde von der Universität Würzburg entwickelt.
InnoCube beinhaltet weiterhin zwei Nutzlasten für Amateurfunk-Experimente. Zudem gibt es Überlegungen, den Kleinsatelliten für gemeinschaftliche radioastronomische Experimente zu nutzen.
Die Kleinsatelliteninitiative der Bundesregierung
Kleinsatelliten stellen einen bedeutenden Faktor im Zukunftsmarkt der Raumfahrt dar. Die Bundesregierung fördert im Rahmen der Kleinsatelliteninitiative Projekte wie InnoCube. Hierdurch werden modernste und innovative Techniken entwickelt, gebaut und im Weltraum betrieben. Forschungseinrichtungen und Hochschulen gelten dabei als Innovationstreiber. Sie dienen durch Technologietransfer in Unternehmen und Start-ups als Fundament für New-Space-Ansätze. Mit der Mission InnoCube wird ein wichtiger Beitrag zur internationalen Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands in den Bereichen Technologie und Forschung geleistet.