Braunschweiger Satellit soll Weltraummüll erfassen

BEOSAT im Orbit
4 September 2006

Zur Mitte September bevorstehenden 9. Studenten-Parabelflugkampagne der ESA konnte sich das Studententeam der TU Braunschweig qualifizieren. Es will ein Modell ihres im Bau befindlichen Braunschweiger Erd-Observations-Satelliten BEOSAT in der Schwerelosigkeit testen.

Manche Experimente lassen sich nur in der Schwerelosigkeit durchführen. Solange aber die Universität im Orbit Zukunftsmusik ist, bleibt den Jungakademikern ein Aufenthalt im All unerreichbar. Es gibt nur eine Ausnahme: Die Teilnahme an Parabelflügen, die die Europäische Weltraumorganisation ESA im Rahmen ihres Bildungsprogramms für den studentischen Nachwuchs veranstaltet. Alljährlich bietet die ESA ausgewählten Studenten-Teams die Möglichkeit, im freien Fall zu forschen. Einzige Bedingung: Sie müssen sich zuvor mit einem pfiffigen Experiment für die jeweils aktuelle Parabelflug-Kampagne der ESA qualifiziert haben.

Die vier Braunschweiger Studenten Ansgar Heidecker, Christian Behr, Arne Sauer und Martin Weihreter, die am Satellitenprojekt BEOSAT mitarbeiten, gehören zu den glücklichen Gewinnern. Sie dürfen bei der Mitte September stattfindenden „9th Student Parabolic Flight campaign 2006“ der ESA im Airbus A 300 Zero-G mitfliegen. Die Vier wollen herausfinden, wie man einen Satelliten im All um seine Achsen steuern kann. Die Ergebnisse des Versuchs dienen dem Bau des Kleinsatelliten BEOSAT.

Raumfahrteleven bauen Raketen und Satelliten

Mitglieder der Experimental-Raumfahrt-Interessengemeinschaft e.V. an der TU Braunschweig

So wie die Vier ein Teilproblem lösen, arbeiten gegenwärtig 19 Studenten mit großem Enthusiasmus in ihrer Freizeit am Braunschweiger Satellitenprojekt BEOSAT. Was verbindet sie? „Im Studium ist alles so theoretisch. Wir wollten endlich etwas praktisch dazulernen“, ist die einhellige Meinung der Raumfahrteleven.

Sie alle gehören der wissenschaftlich-studentischen Vereinigung ERIG an, die derartige ambitionierte Projekte trägt. Hinter dem Kürzel steckt die ExperimentalRaumfahrt-InteressenGemeinschaft e.V. Sie wurde 1999 von sieben Studenten an der TU Braunschweig mit dem Ziel gegründet, Experimentalraketen zu bauen, die wissenschaftliche Experimente in höheren Luftschichten ermöglichen. Drei Jahre darauf, im Jahre 2002, kam das Satellitenprojekt BEOSAT hinzu.

Mit BEOSAT, dem Braunschweiger Erd-Observations-Satelliten, soll ein eigener Kleinsatellit (40 cm x 40 cm x 40 cm, 45 kg) mit wissenschaftlichen Nutzlasten entworfen, gebaut und später betrieben werden.

Das Besondere an diesem Projekt ist, dass es ausschließlich von Studierenden der TU Braunschweig ohne Leitung eines Institutes oder Professors der Universität organisiert und umgesetzt wird. Diese bekommen zwar Unterstützung von den Universitätsinstituten sowie von Raumfahrtunternehmen und Forschungseinrichtungen, aber die wichtigen Entscheidungen in technischen sowie in allen anderen Belangen werden unabhängig in der Gruppe getroffen. „Das ist einzigartig in Europa“, betont Karel Kotarowski, Sprecher des Vereins ERIG.

Dem Weltraummüll und den Umweltsünden auf der Spur

Studenten bei der Montage von BEOSAT

Der in etwa 650 Kilometer Höhe agierende BEOSAT soll – neben einem Magnetometer – zwei Hauptnutzlasten tragen: Ein Spektrometer zur Messung von Stickstoffdioxid (NO2) in der Atmosphäre sowie einen Partikel-Sensor zur Erfassung von Weltraummüll.
Das in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltphysik der Universität Bremen entwickelte Spektrometer wird während der gesamten Missionsdauer von zwei Jahren die bislang präzisesten Messungen des schädlichen Gases Stickstoffdioxid in der Atmosphäre vornehmen und auf diese Weise die Entwicklung des NO2-Ausstoßes dokumentieren können. Dies ist besonders in den Gebieten mit hoher Industriedichte wie Europa, Nordamerika und China interessant.

Die zweite Hauptaufgabe der BEOSAT-Mission ist das Auffinden kleiner Weltraummüll-Partikel. Aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeiten haben selbst kleinste Partikel im Millimeter- oder Mikrometerbereich bei Kollisionen mit Raumflugkörpern eine zerstörerische Wirkung. Dieses Kollisionsrisiko ist zu einer Bedrohung der Raumfahrt geworden. Daher ist es wichtig, die Verteilung des Weltraummülls genau zu kennen.

Bisher existieren allerdings nur mathematische Modelle, die durch Messungen vor Ort verifiziert werden müssen. Dies soll durch einen speziellen Müll-Sensor geschehen, der gegenwärtig vom Braunschweiger Unternehmen eta_max space GmbH entwickelt wird. Er besteht aus einer Sensorplatte, die auf der Außenseite des Satelliten in Flugrichtung angebracht wird. Mit ihr werden die Einschläge der kleinen Müllteilchen gezählt, so dass erstmals exakte Aussagen über Anzahl und Größe der Teilchen in 650 km Höhe getroffen werden können.

Per aspera ad astra

Sehr frühzeitig einigten sich die ERIG-Mitglieder darauf, bei der Entwicklung von BEOSAT die ESA-typischen Projektphasen anzuwenden. Gegenwärtig befindet sich das Projekt in der Phase C, in der das endgültige Design festgelegt und der Bordcomputer entwickelt wird. Dann steht der Bau eines Dummies an, der Tests auf dem Rütteltisch bestehen muss. Erst danach kann mit dem Bau des eigentlichen Satelliten begonnen werden. Der Start wird für 2009/10 anvisiert.

Wie wird eigentlich das Projekt finanziert? „BEOSAT 1 kostet insgesamt etwa 1,5 Mill. Euro“, sagt Karel Kotarowski und gibt damit gleich kund, dass dies nicht das letzte Satellitenprojekt der Jungakademiker sein wird. Bisher konnten sie alles über Spenden und Sponsoren abdecken. Kopfzerbrechen bereiten Kotarowski die Startkosten in Höhe von etwa 500 000 Euro. Er hofft jedoch, dass zum entsprechenden Zeitpunkt entweder die notwendigen Fördergelder zur Verfügung stehen oder sich eine günstige Mitfluggelegenheit bei einer großen Mission ergibt.

Belohnung für die Besten: Abenteuer Schwerelosigkeit

Schnittbild des "Zero-G"-Airbus
Schnittbild des "Zero-G"-Airbus

Die ESA hält übrigens für die Besten einer jeden studentischen Flugkampagne eine besondere Belohnung bereit: Sie dürfen mit ihrem Experiment an einer der professionellen Parabelflug-Kampagnen teilnehmen, die die Europäische Weltraumorganisation jährlich veranstaltet. Schneiden also die vier Braunschweiger Studenten bei der bevorstehenden Mission sehr gut ab, könnte das BEOSAT-Team dann das magenerweichende Glücksgefühl der Schwerelosigkeit noch einmal erleben.

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