SpaceX sender TU Dresden satellit ud i rummet

TU Dresdens SOMP2b-satellit vil blive løftet i kredsløb af SpaceX den 22. januar, 2021. Det vil blive brugt til at undersøge nye nanomaterialer under de ekstreme forhold i rummet, at teste systemer til at omdanne solens varme til elektricitet og præcist at måle den resterende atmosfære omkring satellitten. SOMP2b vil begynde sin rejse rundt om Jorden i en højde af 500 km - lidt højere end ISS-rumstationen. Det vil kredse om Jorden i en speciel polar, solsynkron bane, altid flyver over TU Dresdens jordstation på omtrent samme tidspunkt af dagen og sender måledata.

SOMP2b er en opfølgende satellit til SOMP2, en nanosatellit udviklet i fællesskab af studerende, Ph.D. kandidater og videnskabsmænd fra TU Dresdens Fakultet for Mekanik og Teknik. SOMP2b står for Student On-Orbit Measurement Project 2b. Den er 20 cm x 10 cm x 10 cm stor og vejer lidt under 2 kilo. SOMP2b vil kredse så hurtigt om Jorden, at den vil se solopgang og solnedgang 16 gange om dagen. Dette vil blive ledsaget af ekstreme temperaturændringer og vil være særligt udfordrende for materialer og elektronik. Partikelstråling fra rummet, lave tryk, og de resterende partikler i atmosfæren, der omgiver SOMP2b ved høje hastigheder, lægger yderligere stress på nanosatellitten.

Det er her, videnskaben kommer ind i billedet:"Vi ønsker at teste innovative nanomaterialer under disse ekstreme forhold i rummet. Den opnåede viden vil hjælpe os til bedre at forstå materialets egenskaber og bør anvendes i nye applikationer i fremtiden. Vi udvikler nye typer af beskyttelsesfilm mod elektromagnetisk stråling i motorkøretøjer og medicinsk teknologi, " forklarer Dr. Tino Schmiel, der leder forskningsfeltet Satellite Systems and Space Sciences ved Institute of Aerospace Engineering.

Desuden, forskerne forsøger at give mere elektrisk energi i nanosatellitten. Den konstante temperaturændring skal bruges til at generere elektrisk energi ved hjælp af termoelektriske materialer, selv i skyggefasen uden solen. "Sådanne termoelektriske materialer er også interessante til terrestriske anvendelser:I princippet, overalt, hvor spildvarme går tabt uden at blive brugt, " tilføjede Schmiel.

Som med flere af instituttets tidligere missioner, den nye satellit er udstyret med det lille FIPEXnano sensorsystem, som måler resterende iltmolekyler i rummet ved minimum 600 grader C i den såkaldte termosfære. I denne zone, som ligger i en højde af 80 til 600 kilometer, gastemperaturer på 1, 000 grader forekommer. Indtil nu, for lidt er kendt om dynamikken i sammensætningen af ​​dette atmosfæriske lag. FIPEXnano yder således et vigtigt bidrag til atmosfærisk og klimamodellering.

Forskerne, der arbejder betydeligt med Dr. Tino Schmiel på SOMP2b, kan næsten ikke vente på de første signaler. "Kort efter den øverste fase af Falcon 9-raketten har frigivet satellitten i en højde af 500 kilometer, SOMP2b aktiverer sig selv, solcellerne oplader batterierne og systemerne begynder at fungere, siger Yves Bärtling, SOMP2bs ledende udviklingsingeniør. De første statsdata kan så forhåbentlig modtages og registreres under overflyvningerne over TU Dresdens jordstation. Indsatsen er høj, fordi SOMP2b også er en eksperimentel satellit.

"Vi tester en helt ny type konstruktion, " forklarer Tino Schmiel, "Vi har miniaturiseret næsten alle funktionerne i en satellit, så de passer i kun ét sidepanel. Det skaber plads til flere videnskabelige eksperimenter." Det særlige her er, at sidevæggene er identiske i konstruktionen og kan supplere hinandens funktioner i tilfælde af fejl. Dette er en ny tilgang. Forskerne øger således funktionel pålidelighed gennem en slags miniaturiseret redundans, som skal testes i kredsløb.

SOMP2b er også et uddannelsesprojekt finansieret af German Aerospace Center e.V. (DLR). Mange elever var involveret i udviklingen af ​​satellitten og de videnskabelige eksperimenter. "De stod over for store udfordringer i processen. Systemerne skal arbejde i meget barsk plads og overleve opsendelsen. Man kan ikke flyve bag satellitten og omstille den. Det er den eneste måde, vi kan træne eleverne på en praktisk måde ." begejstret prof. Martin Tajmar, Direktør for Institute of Aerospace Engineering.