Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Studenten entwickeln Lagesteuerung für Nachrichtensatelliten

29.11.2000


Studenten der TU Darmstadt waren an der Entwicklung eines Nachrichtensatelliten beteiligt, der jetzt mit einer Ariane 5 erfolgreich gestartet wurde. Im Rahmen von zwei Diplomarbeiten an der TUD wurden als
Stabilisierungssystem für den Nachrichtensatelliten AMSAT-Phase 3-D sogenannte "Drallräder" neu entwickelt.

Die drei Drallräder sorgen für die Ausrichtung des Satelliten im Raum, sodass dessen Antennen stets Richtung Erde zeigen. Die Drallräder, deren Achsen in unterschiedlichen Raumrichtungen liegen, werden individuell beschleunigt oder gebremst und dadurch der Satellit gedreht. Die gängige Lösung besteht meist darin, dass durch kleine Gasdüsen eine Drehung des Satelliten erfolgt. Da die Solarzellen des Satelliten die notwendige elektrische Energie liefern, besitzt das System eine im Prinzip unbegrenzte Lebensdauer.

Im Rahmen seiner Diplomarbeit entwickelte Michael Scharfe die magnetische Drallradlagerung, während sein Studienkollege Ralf Zimmermann (beide am Institut für Elektromechanische Konstruktionen der TUD) für den Drallradantrieb verantwortlich war. Die Lagerung der Räder im Vakuum des Weltraums bereitete ein besonderes Problem, da herkömmliche Lager unter diesen Bedingungen versagen und ihre Reibung eine unzulässige Störung der Funktion darstellt. Deshalb wurde eine magnetische Lagerung ohne mechanische Berührung gewählt. Dies bedeutete, dass auch für den Antrieb nach einer neuen Lösung gesucht werden musste: der Läufer des Motors wurde zu einem integralen Teil des Drallrades gemacht, sodass alle elektrischen Teile des Systems feststehen.

Der Bau von Magnetlagern für die Schwerelosigkeit scheint wegen der kleinen Kräfte eine einfache Aufgabe zu sein. Jedoch sollten die Drallräder auch unter irdischen Bedingungen geprüft werden können, sodass die Magnetlager deren Gewicht tragen können mussten. Außerdem waren für die Aufnahme der Beschleunigungskräfte beim Start besondere Maßnahmen zu treffen. Der rotierende Teil jedes Drallrades besitzt eine Masse von 3,5 kg und einen Durchmesser von 280 mm, der Durchmesser des Magnetlagers beträgt 120 mm und der magnetisch eingestellte Luftspalt ist 1 mm breit. Der Antrieb erfolgt berührungslos über feststehende Statorspulen und mit dem Drallrad umlaufende Dauermagnete.

Die Ariane 5 mit dem AMSAT-Phase 3-D startete am frühen Morgen des 16. November 2000 um 2.07 Uhr deutscher Zeit in Kourou, der Satellit wurde 43 Minuten nach dem Start in einer Höhe von 5300 km über dem Indischen Ozean von der Trägerrakete erfolgreich getrennt.

Während Nachrichtensatelliten normalerweise von kommerziellen Betreibern genutzt und finanziert werden, ist AMSAT P 3-D der bisherige Höhepunkt der nichtkommerziellen Entwicklung von Satelliten durch Funkamateure mehrerer Länder. Er soll der internationalen Satellitenkommunikation in unterschiedlichen Betriebsarten und auf unterschiedlichen Frequenzbändern zwischen Funkamateuren dienen. Der Satellit wiegt etwa eine halbe Tonne, er hat mit ausgebreiteten Solarzellen einen Durchmesser von etwa sechs Metern und soll in etwa zwei Jahren eine stabile, stark elliptische Endbahn mit Abständen zwischen 4000 km und 47 000 km von der Erde erreichen. Nach Erreichen seiner endgültigen Umlaufbahn wird der Satellit, der sich derzeit im Testbetrieb befindet, weltweit für alle Amateurfunker zur Verfügung stehen.

Funkamateure aus Belgien, Brasilien, Kanada, Deutschland, England, Finnland, Japan, Russland, Slowenien, Südafrika, Tschechien, Ungarn und den USA waren am Bau des Satelliten beteiligt und hatten Teilaufgaben übernommen. Die Federführung lag bei AMSAT-Deutschland, die Leitung des Projektes hatte die Universität Marburg.

Weitere aktuelle Informationen und Bilder im Internet: www.amsat-dl.org


Pressekontakt: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Cramer, Institut für Elektromechanische Konstruktionen, TU Darmstadt, Tel.: 06151/16-2296 oder 06151/52206

 

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Diplom-Volkswirtin Sabine Gerbaulet | idw

Weitere Berichte zu: 3-D Nachrichtensatelliten Satellit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Projekt CeGlaFlex: Hauchdünne, bruchsichere und biegsame Keramik und Gläser
24.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Löschbare Tinte für den 3-D-Druck
24.04.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen