Raumfahrttechnologie und Raumfahrtrobotik: Nationales Programm



Schwerpunkt Automation und Robotik

Seit 2009 ist das Thema Automation und Robotik ein Schwerpunkt der deutschen Raumfahrtpolitik. Damit setzt die Bundesregierung auf das Innovationspotential für unmittelbare Raumfahrtanwendungen, aber auch auf wichtige Impulse für die allgemeine wirtschaftliche Entwicklung durch Innovationstransfer in den Nichtraumfahrtbereich.

Die Bundesregierung hat deshalb beschlossen, die Weltraumrobotik deutlich auszubauen. Flankiert wird dies unter anderem durch die Aufstockung der institutionellen Robotikforschung in einem neuen Robotik- und Mechatronikzentrum im DLR und die Förderung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz.

Ziel ist es, die Kompetenz deutscher Unternehmen und Forschungsinstitute auf dem Gebiet Automation und Robotik weiter zu erhöhen und die Innovationskraft der kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) für Fortschritte in diesem Technologiebereich zu nutzen. Gleichzeitig setzt Deutschland damit aber auch ein klares Signal für eine starke Position in der internationalen Zusammenarbeit zur robotischen Exploration des Sonnensystems. Priorität haben Technologien für die kontrollierte Entsorgung und die Exploration. Die von uns neu initiierten Vorhaben konzentrieren sich auf die Arbeitsgebiete Mobilität, Umgebungserfassung, Autonomie, Missionsbetrieb sowie Test und Verifikation.

Orbitales Servicing

Zentrales Projekt auf dem Gebiet der Robotik ist die Deutsche Orbitale Servicing-Mission (DEOS). Mit DEOS entwickelt das Raumfahrtmanagement eine Technologie-Erprobungsmission zur Wartung, zur Reparatur und zur kontrollierten Rückholung defekter Satelliten. Im Rahmen dieser Mission werden alle wesentlichen Technologien des On-Orbit-Servicing demonstriert.

Dazu gehören das Finden, Erkennen, Anfliegen und Inspizieren eines Satelliten, sein Einfangen, die Durchführung von Services, wie etwa Betankung, Reparatur oder Austausch von Bauteilen, bis hin zu seiner endgültigen und sicheren Entsorgung.

Für die Mission werden zwei Satelliten entwickelt und gebaut. Ein passiver Satellit simuliert einen taumelnden, nicht kooperierenden Zielsatelliten, der vom aktiven Service-Satelliten eingefangen werden soll. DEOS wird wichtige technologische Beiträge zum Aufbau einer nachhaltigen Raumfahrtinfrastruktur leisten, die den ökonomischen und ökologischen Ansprüchen einer modernen Welt gerecht werden kann und mit der das  akute Problem des Weltraummülls gelöst werden wird.

Kritische Bauteile und Komponenten

Für souveränes politisches und privatwirtschaftliches Handeln ist die freie Verfügbarkeit von Schlüsseltechnologien entscheidend. Daher hat die Entwicklung von kritischen Bauteilen und Komponenten eine hohe Priorität für das Raumfahrtmanagement. Dazu gehören unter anderem hocheffiziente Solarzellen, neuartige elektrische und konventionelle Triebwerke und leistungsstarke On-Board-Computer.

Mit diesen Technologieentwicklungen sichert das Raumfahrtmanagement den Erfolg von künftigen Wissenschafts- und Anwendungsmissionen und schafft mehr technologische Unabhängigkeit und Wettbewerbsfähigkeit. Ein Beispiel ist die effiziente Energieversorgung von Satelliten mit Hochleistungssolarzellen.

Im Rahmen des Nationalen Raumfahrtprogramms werden wir beispielsweise hocheffiziente Multikaskaden-Solarzellen auf der Basis von Galliumarsenid mit einem Wirkungsgrad von über 30 Prozent entwickeln. Eine weitere technologische Innovation auf diesem Gebiet sind kostengünstige, flexible und besonders leichte Dünnschichtsolarzellen.

On-Orbit-Verifikation

Technische Innovationen finden ohne Weltraumqualifizierung bei den Satellitenherstellern und -betreibern keine Akzeptanz. Nachgewiesene Verlässlichkeit und Robustheit haben bei ihnen oberste Priorität. Daher flankiert das Raumfahrtmanagement die  Entwicklung innovativer Satellitentechnologien durch ein On-Orbit-Verifikationsprogramm (OOV).

Im OOV-Programm testen wir neue Technologien im Weltraum, um die Lücke zwischen am Boden qualifizierten Systemen und ihrer operationellen Anwendung im Weltraum zu schließen. Das ist ein entscheidender Wettbewerbsfaktor für den Markteintritt. Zu diesem Zweck realisieren wir Mitflüge  innovativer technischer Systeme sowohl auf ausländischen Satelliten als auch auf einem in unserem Auftrag entwickelten Technologie-Erprobungsträger - TET 1 - der im Jahr 2012 zu seinem erfolgreichen Erstflug startete.

Nachwuchsförderung

Im neuen Kleinsatellitenprogramm fördern wir die Nutzung von Satelliten der Pico-Klasse sowohl zur Erprobung von innovativen Raumfahrttechnologien als auch zur Studentenausbildung. Darüber hinaus unterstützen wir die Entwicklung einer Nanosatellitenplattform für wissenschaftlich-technische Missionen. Der erste Start ist für 2014 geplant.


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