Satellitensystem

• Fachliche Zuordnung: Systemtechnik
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465014794

Die Raumfahrt befindet sich aktuell im Wandel. Dies bewirkt eine Verschiebung von bislang verwendeten Baukonzepten basierend auf zuverlässigen, teuren und leistungsschwächeren Technologien hin zu einem risikoreicheren aber kostengünstigen und hoch performanten Ansatz. Diese Entwicklung wird auch als New Space oder Space 4.0 bezeichnet und derzeit von den USA angeführt. Im nahen Erdorbit (low earth orbit – LEO) ist diese Entwicklung bereits weit fortgeschritten und es werden vermehrt kompakte, leistungsfähige und kostengünstige kommerzielle Komponenten auf Satelliten eingesetzt. Die Erschließung der höheren Umlaufbahnen mit diesen Komponenten ist aufgrund der dortigen Strahlungsproblematik jedoch enorm herausfordernd. Die höheren Umlaufbahnen werden selbst mit Einsatz von strahlungsharten Komponenten wenig genutzt. Eine Erschließung dieses Bereichs bietet allerdings ein riesiges Potenzial in Hinblick auf die Entlastung des stark genutzten niedrigeren Erdorbits und ist höchst relevant für Missionen, die den Erdorbit verlassen und diese kritischen Orbitbereiche durchqueren.Das Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart möchte die Erschließung des MEO-Bereichs durch die Kleinsatellitenmission ROMEO (Research and Observation in Medium Earth Orbit) vorantreiben und setzt dabei auf kosteneffiziente und trotzdem zuverlässige Technologien. Der ROMEO Satellit soll in einen LEO gestartet werden und mithilfe eines eigenen Triebwerks in einen elliptischen Orbit gelangen, dessen Apogäum im MEO und Perigäum im LEO ist. So kann ein Betrieb im inneren Strahlungsgürtel sowie eine sichere Entsorgung nach dem European Code of Conduct for Space Debris Mitigation gewährleistet werden.Die ROMEO Mission verfolgt zwei Hauptziele: die Demonstration neuartiger Technologien basierend auf Commercial-of-the-shelf (COTS) Komponenten unter MEO-Umgebungsbedingungen und die wissenschaftliche Beobachtung der Erde sowie des Weltraumwetters.Die ingenieurwissenschaftliche Zielsetzung der ROMEO Mission ist maßgeblich Technologien für die Befähigung zukünftiger Satellitenmissionen unter kritischeren Strahlungsbedingungen zu untersuchen; dazu gehört ein robuster und leistungsstarker Satellitenavionikkern, ein innovatives grünes Antriebssystem, sowie ein adaptives Kommunikationssystem.Für wissenschaftliche Untersuchungen auf der Mission wird ein Erdscheinteleskop als Nutzlast integriert, um einen wichtigen Parameter des Klimawandels, das Erdalbedo, zu beobachten – dieser ist wesentlich zur Bestimmung des Strahlungshaushalts der Erde.Das Apogäum des Zielorbits des ROMEO Satelliten befindet sich im Van-Allen Strahlungsgürtel. Der Strahlungsgürtel ist für das Weltraumwetter von großer Bedeutung und soll von der ROMEO Mission untersucht werden. Hierzu wird ein Instrument zur Vermessung der Weltraumstrahlung und des Erdmagnetfelds eingesetzt. Die Form und Lage des ROMEO Zielorbits sind bislang einzigartig und für die Beobachtung des Weltraumwetters hoch interessant.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Satellitensystem
• Gerätegruppe: 0750 Spezielle astronomische Geräte (Ballon-Teleskope, Satelliteninstrumentierung)
• Antragstellende Institution: Universität Stuttgart
• Leiterin: Professorin Dr.-Ing. Sabine Klinkner