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{:de}Jeder Satellit, der ins All startet, trägt neben seinen überlebenswichtigen Komponenten auch einen Auftrag mit sich, der ihm einen Sinn verleiht. Diese Aufgaben werden in der Raumfahrtbranche Mission genannt, ohne die ein Satellit gar nicht erst gestartet wird.

Während sich vor 30 Jahren noch keiner Gedanken über Müll im Weltraum gemacht hat, ist es heute eines der beherrschenden Themen in der Raumfahrtbranche. Zunehmende Verschmutzung der erdnahen Umlaufbahnen, macht es zukünftigen Weltraummissionen immer schwerer und das Risiko von Kollisionen mit dem Weltraummüll steigt.

Deshalb haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, in Zusammenarbeit mit dem Space Safety Office der europäischen Weltraumagentur ESA mit unserer CubeSat-Mission zwei optische Satellitenidentifikatiostechnologien zu testen. Diese Identifikationstechnologien geben Erkenntnisse über die Lage, Position und Bewegung des CubeSats im Weltraum und liefern so wichtige Erkenntnisse, die zur aktiven Beseitigung von Objekten im Weltraum benötigt werden.

Unsere Mission besteht aus 2 Hauptkomponenten: Einem ELROI und einem Set von Retroreflektoren.

Der ELROI, kurz für „Extremely Low Ressource Optical Identifier“, ist eine Art optisches Nummernschild für einen Satelliten. Per Laser von einer Bodenstation aus aktiviert, blinkt der ELROI über Dioden binär eine einzigartige Kennung zurück, mit welcher der Satellit passiv und von jeder hinreichend ausgerüsteten Bodenstation identifiziert werden kann. Diese Technologie wurde bis jetzt noch nicht erfolgreich auf Mikrosatelliten getestet.
Bedenkt man die rapide steigende Zahl der Objekte im All und die Pläne Megakonstellationen mit Hunderten von Satelliten aufzubauen, ist es umso notwendiger diese sich sehr gleichenden Flugobjekte schnell und einfach identifizieren zu können.

Die Retroreflektoren sind wie auch der ELROI ein komplett passives System. Retroreflektoren sind eine alltäglich eingesetzte Technologie: Zu finden sind sie beispielsweise in Form von Katzenaugen in den Speichen von Fahrrädern. Die Retroreflektoren für den Satelliten erfüllen dabei eine sehr ähnliche Rolle wie jene an Drahteseln. Durch das Beleuchten von einer dritten Person sind diese leicht und schnell erkennbar und signalisieren dem Beobachter wo sich der Radler befindet als auch in welche Richtung und wie schnell sich dieser fortbewegt. Analog verwenden wir jedoch eine Bodenstation mit einem Laser als Beobachter und propagieren damit den Orbit sowie die Ausrichtung und Drehrate des Satelliten. Dieses Verfahren funktioniert unabhängig vom Satelliten selbst, sodass selbst bei defekte Satelliten oder Satelliten, zu denen vorübergehend der Kontakt abgebrochen ist, eine Erfassung der Satellitendynamik möglich ist.

Die Aufgaben der Missions-Subsection umfassen die Analyse und das Festlegen der Anforderungen der Mission. Des Weiteren kümmern wir uns auch um die Missions-Payload, die später im Satelliten eingebaute Missionskomponente wie dem ELROI und die Reflektoren. Außerdem befassen wir uns noch mit jeglichen anderen Anforderungen rund um den kompletten Werdegang des Satelliten von Start bis zum Wiedereintritt. Dazu gehören bspw. neben dem Finden eines Raketenstarts, der unseren Satteliten in eine Erdumlaufbahn bringt, auch die Überwachung der Einhaltung von Anforderungen der verschiedenen Raumfahrtagenturen.

Interesse geweckt?

Dann schau doch einfach mal bei einem unserer Treffen vorbei. Unser wöchentliches Treffen findet jeden Montag um 17:00 Uhr im Raum S3|06 509 (Hans Busch Institut) statt. Falls du noch Fragen hast, kannst du dich gerne an die Teamleiterin der Mission Vanessa Neumann wenden.{:}{:en}In addition to its vital components, every satellite that is launched into space also carries a mission that gives it meaning. In the space industry, these tasks are called missions, without which a satellite is not even launched.

While 30 years ago nobody thought about garbage in space, today it is one of the dominating topics in the space industry. Increasing pollution of near-Earth orbits makes future space missions more difficult and the risk of collisions with space debris increases.

This is why we have made it our mission to test two optical satellite identification technologies with our CubeSat mission in cooperation with the Space Safety Office of the European Space Agency ESA. These identification technologies provide information about the CubeSat’s attitude, position and movement in space and thus provide important insights that are needed for the active removal of objects in space.

Our mission consists of 2 main components: An ELROI and a set of retroreflectors.

The ELROI, short for “Extremely Low Resource Optical Identifier”, is a kind of optical number plate for a satellite. Activated by laser from a ground station, the ELROI uses diodes to flash back a unique binary identifier that allows the satellite to be identified passively and by any adequately equipped ground station. This technology has not yet been successfully tested on microsatellites.
Considering the rapidly increasing number of objects in space and the plans to build mega-constellations with hundreds of satellites, it is all the more necessary to be able to identify these very similar flying objects quickly and easily.

Like the ELROI, the retroreflectors are a completely passive system. Retroreflectors are an everyday technology: they can be found in the form of cat’s eyes in the spokes of bicycles, for example. The retroreflectors for the satellite play a very similar role to those on a bicycle. Illuminated by a third person, they are easily and quickly recognizable and signal to the observer where the cyclist is, in which direction and how fast he is moving. Similarly, however, we use a ground station with a laser as an observer and thus propagate the orbit and the orientation and rotation rate of the satellite. This procedure works independently of the satellite itself, so that even if the satellite is defective or if contact with the satellite is temporarily broken, it is possible to record the satellite dynamics.

The tasks of the Missions Subsection include the analysis and definition of mission requirements. Furthermore, we also take care of the mission payload, the mission components later installed in the satellite such as the ELROI and the reflectors. We also deal with any other requirements related to the complete history of the satellite from launch to re-entry. This includes, for example, finding a rocket launch that will put our satellite into orbit, as well as monitoring compliance with the requirements of the various space agencies.

Curious?

Then why not drop by one of our meetings. Our weekly meeting takes place every Monday at 17:00 in room S3|06 509 (Hans Busch Institute). If you have any questions, please feel free to contact the team leader of the Mission Vanessa Neumann.{:}