Über den Wolken

Das CubeSat-Projekt TRACE (TU Darmstadt ReseArch Cubesat for Education) besteht derzeit aus rund 25 Studierenden verschiedener Fachrichtungen der TU. Das Projekt gliedert sich in verschiedene Teilsysteme: ADCS (Lage- und Positionsbestimmung), Communication, Mission, On-Board-Computer, Power, Simulation, Structure und Thermal. Ziel des ist die Entwicklung eines Nanosatelliten 2U CubeSat – wobei ein 1U (1 Unit) CubeSat die Außenmaße von 10 Zentimeter x 10 Zentimeter x 11,35 Zentimeter und ein maximales Gewicht von 1,33 Kilogramm hat. Der 2U CubeSat ist also doppelt so groß und schwer.

Klein, aber oho: Trotz seiner überschaubaren Maße kommt dem CubeSat eine wichtige Aufgabe zu, denn er soll für mehrere Monate im Weltall bleiben, den kosmischen Raum erkunden und Datenmaterial sammeln. „TRACE hat eine wissenschaftliche Mission, die zum Ziel hat, dass Studierende Erfahrung sammeln im Satellitenbau, -design und -betrieb“, erzählt Leo Jung, Projektleiter des CubeSat.

Nach der Auseinandersetzung mit vergleichbaren Projekten und mit auf dem Markt erhältlichen Produkten wurde deutlich, dass sich bisher kein Standard für die in CubeSats verwendeten Komponenten und Protokollen etabliert hat. Für jedes Projekt wird das komplette Design von Grund auf neu entwickelt und es wird wenig Nutzen aus bereits geleisteter Arbeit gezogen. Bestehende Open-Source-Projekte sind oft nur unzureichend dokumentiert, was bedeutet, dass der Nutzen für die Gemeinschaft fehlt.

Das möchte TUDSaT ändern. Ihr CubeSat-Projekt ist ein Open-Source-Projekt, sodass alle Informationen über den Bau, das Design und die Technologien zugänglich sind. Der Launch in den LEO (Low-Earth Orbit) ist für Sommer 2025 angesetzt. Das Projekt kooperiert mit dem GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung und dem ESA Space Safety Office, welches auch Folgemissionen plant.

FRoDO ist die neueste Raketengeneration des TUDSat. Das Ziel ist es, mit den FRoDO-Raketen an internationalen Schülerraketenwettbewerben wie der European Rocketry Challenge (EuRoC) teilzunehmen. Bei der EuRoC, die von der portugiesischen Raumfahrtagentur gefördert und organisiert wird, starten die teilnehmenden Studierendenteams ihre Raketen in Höhen zwischen 3.000 und 9.000 Metern. Die erste Demo-Rakete dieser Generation – FRoDO-J – absolvierte im September auf einem niederländischen Flugplatz einen erfolgreichen Flug und erreichte 983,2 Meter Höhe. Die FRoDO-Raketen verwenden Feststoffraketenmotoren und sind für den Transport verschiedener Nutzlasten wie zum Beispiel CanSats ausgelegt.

Ein CanSat ist ein Mini-Satellit im Format einer Dose. Aufgrund seiner geringen Größe ist er ideal für das Rapid Prototyping und das Erlernen der Prozesse rund um die Entwicklung, den Bau und den Start einer Mission, denn es ist im Vergleich ein kurzes Projekt, um HandsOn-Erfahrungen zu sammeln. Dadurch hat es eine recht geringe Einstiegshürde und ist ideal für Erst- oder Zweitsemester. Das CanSat-Projekt wird vom TUDSaT jährlich angeboten, um Neulingen Raumfahrttechnologien näher zu bringen. Der Bau von CanSats dient überwiegend für Testflüge von Komponenten für Satelliten und Raketen. Die Mini-Satelliten werden bei über 1.000 Metern Flughöhe mit einem Fallschirm abgeworfen und dann auf ihre Funktionalität hin geprüft.

Um die Arbeit rund um die Satelliten und Raketen möglich zu machen, arbeitet das Team eng mit Industriepartnern zusammen und kann dadurch unter anderem von deren Knowhow profitieren. Auch durch Material- und Finanzspenden wird die Gruppe unterstützt. Gerade die Möglichkeiten mit Expertinnen und Ingenieuren zu sprechen, helfe sehr, meint Leo Jung. Dank einer Förderung des Bundes konnte TUDSaT große Fortschritte in der Entwicklung machen.

Um ins Weltall aufzubrechen, ist ein enger Gruppenzusammenhalt wichtig. In der Tat bedarf es nicht nur Mut, sondern auch Teamarbeit. „Ich glaube, wir decken ein recht breites Spektrum ab, wir sind aber eher MINT-lastig“, sagt Leo, der während der Coronapandemie seinen Weg zum Space Team gefunden hat. In wöchentlichen Treffen tauschen sich die Projektmitglieder untereinander aus und besprechen aktuelle Herausforderungen. Da nicht nur die Arbeit im Vordergrund stehen soll, gibt es einmal im Monat einen Stammtisch.

„Wir versuchen möglichst viel anzubieten egal ob auf sozialer Ebene oder technischer“, erzählt er. Sommerpartys, Movie Nights und Semester-Opening-Veranstaltungen stärken außerdem die Gruppendynamik und den internen Austausch des Teams. Was fasziniert die Teammitglieder? „Für mich selbst ist es die Begeisterung an der Technik und der Raumfahrt. Einen eigenen Satelliten zu designen, daran mitzuarbeiten und das Ganze mitzuerleben ist etwas ganz Besonderes“, erzählt Leo, „Man kann schon ein bisschen stolz sein“.