UWE-1 soll das Internet weltraumtauglich machen

Uni Würzburg realisiert ersten deutschen Pico-Satelliten

Premiere für Deutschland: UWE-1, der erste deutsche Pico-Satellit, hat erfolgreich seine Testkampagne überstanden und steht nun vor der Auslieferung an seinen Startplatz in Russland. Das Kürzel UWE steht für „Universität Würzburg Experimentalsatellit“.
Einen Satelliten bauen, der kleiner als eine Milchtüte ist? Am Lehrstuhl für Technische Informatik der Uni Würzburg wurde dies im Team von Professor Klaus Schilling realisiert. Der gesamte UWE wiegt nur ein Kilogramm und hat die Form eines Würfels mit einer Seitenlänge von lediglich zehn Zentimetern. Er ist aber trotzdem ein kompletter Satellit. Dies wurde durch modernste Mikrotechnologie ermöglicht, und derartig kleine Satelliten bezeichnet man auch als Pico-Satelliten. Professor Schilling stellte das Projekt gemeinsam mit Universitätspräsident Axel Haase bei einem Pressegespräch vor.

Die Bodenkontrollstation des Satelliten befindet sich im Institut für Informatik der Uni Würzburg. Hier arbeiten die Wissenschaftler daran, die Methoden der Datenübertragung im Internet für Weltraumbedingungen fit zu machen. Auf der Erde funktioniert der Transport von Daten im WWW sehr zuverlässig, doch im Weltraum treten Verzögerungen und Störungen auf. Darum gilt es, die gängigen Internet-Protokolle an diese erschwerten Bedingungen anzupassen.

„Ziel soll es auch sein, den Satelliten vernünftig ins Erdnetz einzubinden“, sagt Schilling. Aus diesem Grund ist die Würzburger Bodenkontrollstation über Standard-Internet mit weiteren Empfangsantennen in Stanford (USA) und Tokio vernetzt. So können die Forscher die von UWE empfangenen Daten über das „normale“ Internet austauschen und weiterverarbeiten.

Durch die Vernetzung verlängern sie auch die Zeit, in der sie Kontakt zum Satelliten haben. Wenn UWE die Erde umkreist, vergehen mindestens 90 Minuten, bis er wieder über Würzburg auftaucht. Nur jeweils zehn Minuten lang können die Informatiker dann seine Daten direkt empfangen oder Steuerbefehle nach oben schicken. Die Internet-Verbindung mit Japan und den USA sorgt jedoch dafür, dass UWE auch dazwischen erreichbar bleibt.

Pico-Satelliten lassen sich schnell und kostengünstig in eine Umlaufbahn um die Erde bringen. Das eröffnet neue Anwendungsbereiche. Schilling kann sich zum Beispiel vorstellen, dass künftig einzelne Wissenschaftler oder Meteorologen ihre eigenen Satelliten im Weltraum haben. So könnten sie sich genau die Daten beschaffen, an denen sie interessiert sind.

Die UWE-1-Mission hat noch einen weiteren Auftrag: Der Würzburger Pico-Satellit trägt hoch effiziente Solarzellen, deren Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit im Orbit untersucht werden sollen. Sie bestehen aus Galliumarsenid und liefern eine Energieausbeute von 28 Prozent. Herkömmliche Zellen aus Silicium schaffen dagegen nur 15 Prozent. Dieser Materialtest für die Industrie nützt auch den Wissenschaftlern: „Die Solarzellen versorgen den Satelliten mit Energie“, sagt Schilling.

UWE-1 wurde im internationalen CubeSat-Programm entwickelt, initiiert von Professor Bob Twiggs aus Stanford. In diesem Netzwerk arbeiten weltweit 40 Universitäten an der Realisierung von Kleinsatelliten. Den Studierenden bietet das die Chance, in diesem internationalen Verbund Erfahrungen in der Weltraumtechnik zu sammeln. Am Bau von UWE-1 haben seit Ende 2003 in Würzburg unter anderem Studierende aus Deutschland, Kanada, Indonesien, Japan, Rumänien und Indien mitgewirkt.

Das Projekt UWE-1 wurde von zahlreichen Sponsoren gefördert, darunter die Europäische Raumfahrtagentur ESA, Noordwijk (Raketenstart), IABG (Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH, Ottobrunn: Tests unter Weltraumbedingungen), RWE Solutions, Heilbronn (GaAs-Solarzellen), EADS Astrium GmbH, Ottobrunn/Friedrichshafen (Aufbringung der Solarzellen, Thermalanalysen).

Unterstützung kam auch aus Würzburg, und zwar durch Wölfel Beratende Ingenieure (Strukturanalysen), den Universitätsbund und den Technischen Betrieb der Universität. UWE-1 wird nach Plan am 25. August vom russischen Weltraumbahnhof Plesetsk aus mit einer Cosmos-Rakete in seine Umlaufbahn geschossen. Mit dabei sind ein japanischer und ein norwegischer Pico-Satellit sowie SSETI-Express – das ist ein Kleinsatellit, den Studenten im Rahmen der „ESA Student Space Exploration and Technology Initiative“ gebaut haben.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Klaus Schilling, T (0931) 888-6647, E-Mail: schi@informatik.uni-wuerzburg.de