Studierende der Hochschule Bremen (HSB) haben den „Microlauncher Payload Wettbewerb“ der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR (Deutsches Zentrums für Luft- und Raumfahrt) gewonnen. Damit können sie nächstes Jahr ihren eigenen Satelliten „VIBES Pioneer“ ins Weltall starten. Dies wurde im Rahmen der DLR-Kleinsatellitenkonferenz in Berlin am 23. November 2023 bekanntgegeben. Das Projekt an der HSB leitet Prof. Dr. Antonio Garcia der Fakultät 5 – Natur und Technik.
Das Team der HSB erhält durch den Sieg beim Wettbewerb eine kostenlose Mitfluggelegenheit ins All. Voraussichtlich Ende kommenden Jahres wird der Kleinsatellit „VIBES Pioneer“ von Schottland aus mit einer Trägerrakete der Rocket Factory Augsburg starten. „Für die HSB und die am Projekt beteiligten Studierenden ist das eine einmalige Gelegenheit“, so Prof. Dr. Antonio Garcia.
Begonnen wurden die Arbeiten 2022 im Rahmen des Forschungsprojektes VIBES. „VIBES steht für Visionary Ingenuity Boosting European Spacecraft und verfolgt das Ziel, moderne Technologien für Raumfahrtanwendungen nutzbar zu machen“, berichtet Garcia. „Dadurch wollen wir die Leistungsfähigkeit von Raumfahrzeugen verbessern.“
Angetrieben werden die Forschungsarbeiten von den mitwirkenden Studierenden. Insgesamt arbeiten derzeit über 20 Studierende verschiedener Bachelor- und Masterstudiengänge der HSB an dem Satellitenprojekt mit. „Für uns als angehende Ingenieur:innen und Forscher:innen ist das Projekt unfassbar bereichernd“, sagt Tim Gust, der an der HSB Luft- und Raumfahrttechnik studiert. Er ist seit Beginn Teil des VIBES-Teams und ist begeistert von den Möglichkeiten, die sich den Studierenden durch das Projekt bieten: „Wir verfolgen bei VIBES einen interaktiven Ansatz, bei dem neue Konzepte durch Rapid Prototyping schnell in unserem Labor an der HSB ausgetestet werden können. So können wir direkt herausfinden, ob unsere Ideen funktionieren und unser Projekt voranbringen.“
Dieser angewandte Forschungsansatz hat es dem VIBES Team erlaubt, innerhalb weniger Monate ein Konzept für einen Satelliten zu entwickeln, welches die Expert:innen der DLR-Jury überzeugen konnte: VIBES Pioneer, so der Name des Satelliten, ist ein sogenannter 3U-CubeSat. Mit einer Größe von 10x10x30 Zentimetern ist VIBES Pioneer in etwa so groß wie ein schmaler Schuhkarton. Trotz der kleinen Dimensionen trägt der Satellit allerhand moderne Technik in seinem Inneren. Neben einem Lageregelungssystem, welches gemeinsam mit dem Bremer Forschungsinstitut ZARM -Zentrum für angewandte Raumfahrt und Mikrogravitation an der Universität Bremen entwickelt wurde, verfügt VIBES Pioneer über ein selbstentwickeltes Mess- und Regelungssystem zur Identifikation von kleinen Störungen. „Das System verwendet Sensoren, wie wir sie auch in Smartphones finden“, erklärt Garcia. „Mit diesen können wir Störungen, welche zum Beispiel durch Schwungräder eines Lageregelungssystems ausgelöst werden, erfassen und dann korrigieren.“ Somit könnten beispielsweise Kameraaufnahmen von der Erde oder fernen Sternen geschärft werden.
„Für die Wissenschaft ist so etwas essenziell und wir sind stolz darauf, dass wir bei Tests hier auf der Erde bereits zeigen konnten, dass unser Konzept funktioniert.“
Mit der VIBES Pioneer Mission soll nun bewiesen werden, dass die an der HSB entwickelte Technik auch im Weltraum funktioniert. In Zukunft könnten dann größere Satelliten mit dem System ausgestattet und somit in ihrer Leistungsfähigkeit gesteigert werden.
Bis dahin ist allerdings noch eine Menge zu tun. Unter anderem muss VIBES Pioneer einer Reihe von intensiven Tests unterzogen werden, um in den extremen Bedingungen des Weltraums zu funktionieren. Im Frühjahr 2024 wird dafür gemeinsam mit Expert:innen der Europäischen Weltraumagentur ESA eine spezielle Testkampagne durchgeführt.
Wenn alles nach Plan läuft, wird VIBES Pioneer dann Ende 2024 zur Startanlage auf den Shetland Islands im Norden Schottlands transportiert. Dort wartet die RFA ONE Trägerrakete der Rocket Factory Augsburg, um VIBES Pioneer und eine Handvoll weiterer Nutzlasten in einen erdnahen Orbit von etwa 500 km zu transportieren. Gust und das gesamte VIBES Team fiebern auf diesen Tag mit Begeisterung hin: „Wir sind sehr dankbar für diese einmalige Gelegenheit und werden alles daransetzen, dass die Mission erfolgreich startet!“
VIBES Pioneer soll nur der Anfang sein: „Unser erster Satellit ist der ‚Pionier‘; mit ihm wollen wir lernen, wie im universitären Kontext Kleinsatelliten entwickelt, gebaut und betrieben werden können“, so Professor Garcia. „Für die Zukunft streben wir an, die Entwicklung von echter Raumfahrt-Hardware fest in die Lehrpläne unserer Studiengänge zu integrieren und somit Studierenden an der HSB die Möglichkeit zu bieten, das in den Vorlesungen erlangte Wissen unmittelbar anzuwenden.“ Die nächste Generation von Weltraumpionier:innen soll damit an der Hochschule Bremen in der ‚City of Space‘ heranwachsen.
Antonio Garcia und sein Team freuen sich über weitere engagierte Studierenden, die mitmachen wollen. Technische Hintergründe zu Softwareprogrammierung, Elektronikentwicklung, Modellierung und Berechnungen von Raumfahrtsystemen sind willkommen. Zudem benötigt das Team Studierende, die Lust auf Projektplanung, Organisation, Koordination, Kommunikation und Design haben.
„Wir danken unseren Partnern - dem DLR, dem ZARM sowie der ZARM Technik AG und OHB - für ihre großartige Unterstützung“, sagt der Projektleiter. „Ohne sie wären wir nie so weit gekommen.“ Garcia und sein Team sind offen für weitere Partner:innen und Sponsor:innen.
Tim Gust
Mission Manager VIBES Pioneer
Fakultät 5 – Natur und Technik
Hochschule Bremen (HSB)
City University of Applied Sciences
E-Mail: tgust@stud.hs-bremen.de
