Formationsflug von Satelliten

Satelliten .

Die Größe heutiger Satelliten ist durch das Ladevolumen des verwendeten Raumtransportsystems begrenzt. Zur Verbesserung der Erdbeobachtung oder der Auflösung von Teleskopen werden jedoch immer größere Strukturen benötigt. Um diese Einschränkung zu überwinden, sollen in den kommenden Jahren immer mehr Satellitenformationen eingesetzt werden, die aus zwei oder mehreren Einzelsatelliten bestehen. Hierbei ergeben sich neue Herausforderungen, welche am Institut für Raumfahrtsysteme untersucht und bearbeitet werden. Dies sind im Einzelnen:

• Beim Formationsdesign gilt es ein Optimum zu finden zwischen den wissenschaftlichen Anforderungen, der Dynamik der Relativbewegung und dem daraus resultierenden Treibstoffverbrauch.
• Zur Navigation beim Formationsflug müssen neue Sensoren entwickelt werden, welche in der Lage sind, die relative Position und Lage der Einzelsatelliten zueinander im Submillimeterbereich zu bestimmen.
• Besondere Herausforderungen bezüglich Robustheit und Ausfallsicherheit werden an die Kommunikation zwischen den Satelliten gestellt.
• Zur Regelung der Satellitenformation bedarf es der Entwicklung neuer Algorithmen sowohl zur selbstständigen als auch zur übergeordneten, zentralen Regelung.

Um Sensoren, Kommunikationssysteme und Regelungsalgorithmen zu testen, wird am Institut die Testanlage TEAMS (Test Environment for Applications of Multiple Spacecraft) aufgebaut.