Innovationsträger für Forschung, Technik-Evolutionen und den Transfer in die Anwendung
Kleinsatelliten – kompakte Alleskönner im All
CubeSat mit Laserterminal
Der Kleinstsatellit PIXL-1 kann mit einer hochauflösenden Kamera Bilder der Erde aufnehmen und diese mit dem CubeLCT über eine Laserverbindung zum Boden senden.
Schematische Darstellung von Kleinsatellitenformaten
Auf Basis der der Einheit 1U (eine „Unit“) entstehen je nach Einsatz und Orbit ganz unterschiedliche Formen und Größen an Kleinsatelliten. 1U entspricht den Maßen 10 x 10 x 10 Zentimeter. Auch Bruchteile der Basiseinheit wie 0,25 oder 0,5U sowie größere Varianten als 12U werden umgesetzt.
Auch der von Studenten der Technischen Universität Berlin entwickelte Kleinsatellit BeeSat-3 (Berlin Experimental and Educational Satellites) fliegt als Nutzlast auf BION-M1 mit: Der knapp ein Kilogramm schwere und zehn mal zehn mal zehn Zentimeter große Minisatellit soll ein Jahr lang auf einem kreisförmigen Orbit in 575 Kilometern Höhe den neuen, für Picosatelliten geeigneten S-Band-Transmitter HiSPiCO (Hoch Integrierter S-Band-Sender für PICO- und NANO-Satelliten) verifizieren.
Bild: 5/5, Credit:
TU Berlin.
Sie sind leicht, flexibel, schnell einsatzbereit – und sie verändern die Raumfahrt grundlegend: Kleinsatelliten sind weit mehr als eine Miniaturversion ihrer großen orbitalen Verwandten. Durch technologische Fortschritte in den Bereichen wie Antrieb und Bahnregelung, Energieversorgung, Plattformarchitektur, Mikroelektronik und Kommunikation eröffnen sie neue und preiseffiziente Wege für Wissenschaft, Industrie und Anwendung. Wir – mit unseren Forschungsinstituten, -einrichtungen und der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR – gestalten die Evolution in der deutschen und europäischen Raumfahrt aktiv mit.
Kleine Satelliten, große Wirkung
Kleinsatelliten – in den verschiedensten Größen, beginnend bei einer „Streichholzschachtel im Weltraum“, alle mit einer Masse bis 500 Kilogramm – sind längst mehr als nur technologische Experimente. Sie beobachten die Erde und liefern Echtzeitdaten für die Umweltforschung oder zur Aufklärung im Sicherheits- und Verteidigungskontext, sie schauen in die entgegengesetzte Richtung zur Erforschung des tiefen Weltraums, sie testen neue Werkstoffe, Hard- und Softwaretechnologien und ermöglichen Kommunikationsdienste auf globaler Ebene. Die Gründe sind klar: Kleinsatelliten sind wesentlich kostengünstiger und meist deutlich schneller zu entwickeln als solche für große Satellitenmissionen. Das schafft Raum für Wissenschaft und Innovationen – nicht zuletzt für den sogenannten „New-Space-Sektor“ in einer mehr und mehr privatisierten Raumfahrt.
Gerade in der vernetzten und datengestützten Welt von heute sind Kleinsatelliten zu einem wichtigen strategischen Instrument geworden: für die Forschung, aber auch für staatliche Akteure und die Wirtschaft von jungen Start-ups bis hin zu etablierten Unternehmen. Dabei geht es um mehr als neue Technik – es geht auch um neue Denkweisen: Die europäische Raumfahrt kann dank ganzer Familien an Klein- und Kleinstsatelliten agiler, experimentierfreudiger und vielseitiger werden.
Interdisziplinäre Forschung im DLR und Förderung
Am DLR wird an unterschiedlichsten Aspekten von Kleinsatelliten gearbeitet – von der Forschung über den Systementwurf bis hin zur Mission und ihrer anschließenden Analyse. Kleinsatelliten sind ein höchst interdisziplinäres Forschungs- und -Entwicklungsfeld, bei dem wir im DLR auf eine einzigartige Kombination aus wissenschaftlicher Expertise und anwendungsnaher Systemkompetenz zurückgreifen können.
Eine zentrale Rolle im Betrieb und in der Betreuung von Satellitenmissionen spielt das Nationale Raumfahrtkontrollzentrum (German Space Operations Center, GSOC) am DLR-Standort Oberpfaffenhofen. Hier werden Raumfahrzeuge – darunter auch Kleinsatellitenmissionen – rund um die Uhr überwacht, gesteuert und unterstützt. Im GSOC sorgen wir für den sicheren Betrieb der Satelliten in allen Missionsphasen: von der Inbetriebnahme über den Routinebetrieb bis zur Missionsbeendigung. Wir stellen dort die Kommunikation zwischen Raumfahrzeug und Bodenstation sicher, überwachen Flugbahnen und Subsysteme und verarbeiten empfangene Missionsdaten für Forschung und Anwendung.
Auch auf der Förderseite spielen wir insbesondere durch die Deutsche Raumfahrtagentur beim DLR sowie das Vorstandsressort „Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen“ eine zentrale Rolle. Ziel ist es, dass Forschung und die spätere Anwendung – der wichtige wirtschaftliche und gesellschaftliche Mehrwert aus unseren Erkenntnissen – näher zusammenrücken. Wir verantworten in der Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag der Bundesregierung die strategische Steuerung und Förderung der deutschen Raumfahrt. Im Fokus steht nicht nur die wissenschaftlich-technologische Exzellenz, sondern auch hier die Unterstützung von Universitäten, Forschungseinrichtungen, Start-ups, kleinen mittelständischen Unternehmen, kurz KMU, und anderen Innovationsökosystemen bei der Entwicklung und Realisierung von Satellitenmissionen.
Wir im DLR forschen, entwickeln, testen, planen, betreiben, unterstützen und beraten – auf den verschiedensten Feldern. In diesem Thema im Fokus stellen wir die zentralen Facetten vor: von den Charakteristika und Einsatzgebieten von Kleinsatelliten über Aktuelles aus dem DLR zu dem ganzen Themenkomplex bis hin zu Links zu den beteiligten DLR-Instituten und -Einrichtungen sowie zu weiterführenden Informationen und Tools rund um Kleinsatelliten.
