Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Jahr im Weltraum: Uni-Satellit UWE-3 erweist sich als sehr robust

21.11.2014

Der Würzburger Uni-Satellit UWE-3 hat eine Schallmauer durchbrochen: Am 21. November ist er genau ein Jahr im Weltraum – und funktioniert immer noch tadellos. Da nur kommerzielle Bauteile verwendet wurden, ist das in der harten Weltraumumgebung alles andere als selbstverständlich.

Mit UWE-3 wurde eine neue Generation der Universität-Würzburg-Experimentalsatelliten (kurz: UWE) auf den Weg gebracht: Dieser Kleinsatellit zeichnet sich durch eine erneute Steigerung der Kompaktheit und Effizienz aus.


Der Würzburger Uni-Satellit UWE-3 ist schon ein Jahr im Weltraum und funktioniert immer noch.

(Foto: Lehrstuhl für Informatik VII)

Seit dem 21. November 2013 zieht UWE-3 seine Bahnen in 600 Kilometer Höhe um die Erde. Der gut ein Kilogramm schwere Würfel mit einer Kantenlänge von zehn Zentimetern wurde von Würzburger Studierenden, insbesondere aus dem SpaceMaster-Studienprogramm, sowie von Doktoranden entwickelt und gebaut.

Seit mittlerweile einem Jahr funktioniert das Borddatenverarbeitungssystem des Würzburger Satelliten ohne jegliche Unterbrechung – „und das, obwohl er nachweislich sehr starke Weltraumstrahlung abbekommen hat“, sagt Informatik-Professor Klaus Schilling, an dessen Lehrstuhl UWE-3 entwickelt wurde.

Strahlungsresistent dank Software

Obwohl nur kommerzielle, nicht strahlungsgehärtete Bauteile verwendet worden seien, ermögliche die fortgeschrittene Software zur Fehleranalyse und -korrektur den mittlerweile einjährigen ununterbrochenen Betrieb. „Diese ‚Strahlungsresistenz durch Software‘ bietet einen innovativen Ansatz, um auch auf der Erde hochzuverlässige Datenverarbeitungssysteme zu realisieren“, sagt Schilling.

Die meisten anderen Kleinsatelliten, die 2013 auf derselben Rakete wie UWE-3 in den Weltraum geschossen wurden, seien dagegen bereits ausgefallen oder hätten ihre Aufgaben nur mit längeren Unterbrechungen ausgeführt.

Internationale Kooperationen rund um UWE-3

Das UWE-3-Projekt hat den Würzburger Informatikern interessante Perspektiven in der internationalen Zusammenarbeit eröffnet, etwa mit globalen Universitäts-Vereinigungen in der Raumfahrt wie UNISECglobal und Space University Advisory Committee.

Besonders hilfreich ist die Kooperation mit der weltweiten Gemeinschaft der Funkamateure (AMSAT). Schickten die Funkamateure die von UWE-3 empfangenen Telemetrie-Daten zuerst noch per E-Mail nach Würzburg, so speisen sie die Daten inzwischen über das Internet live in die Würzburger Datenbank ein. „So sind mittlerweile über 65.000 zusätzliche Datensätze aus der ganzen Welt hinzugekommen“, sagt Schilling.

Wofür das Informatik-Team den Satelliten einsetzt

Das Würzburger Team konnte mit der UWE-Plattform erstmals eine stark miniaturisierte On-board-Lageerkennung und -regelung demonstrieren. Das System bestimmt die Ausrichtung des Satelliten aus Daten von Kreiseln, Magnetfeld- und Sonnensensoren mit einer Genauigkeit von wenigen Grad. Wie ein Kompass richtet es sich mit Hilfe von Magnetfeldspulen sehr energieeffizient am Erdmagnetfeld aus.

In Kombination mit einem sehr kleinen Reaktionsrad konnten die Informatiker mit verschiedenen Software-Varianten bereits zahlreiche Experimente zur Regelung der Satellitenausrichtung durchführen. „Die Ergebnisse werden für eine spätere Beobachtung der Erdoberfläche mit Kleinsatelliten von Bedeutung sein“, so ihre Prognose.

Die Software-Funktionen ermöglichten es auch, die Intensität und die weltweite Verteilung von Störungen im häufig verwendeten UHF-Funk-Frequenzband genauer zu charakterisieren. Damit lässt sich die Kommunikationsverbindung für zukünftige UWE-Missionen weiter verbessern.

UWE-Mission verfolgt jetzt neue Ziele

Nach der erfolgreichen Durchführung der Experimente im Orbit kann UWE-3 auch nach dem Ablauf der ursprünglich geplanten Missionsdauer von drei Monaten jetzt mit neuen Zielen weiter betrieben werden – dank einer umfangreichen Erweiterung der On-board-Software, die von der Erde aus bewerkstelligt wurde.

Möglich war das aufgrund der redundanten Auslegung des Mikroprozessorsystems zur Borddatenverarbeitung. Dadurch konnte das Würzburger Informatik-Team die Software-Aktualisierung ohne Risiko für den laufenden Betrieb auf dem Satelliten installieren. Zusätzliche Software-Erweiterungen auf dem Würzburger Satelliten sind für 2015 geplant – und die Informatiker sind zuversichtlich, dass der kleine Erdtrabant dann immer noch tadellos funktioniert.

Kontakt

Prof. Dr. Klaus Schilling, Lehrstuhl für Informatik VII (Robotik und Telematik), T (0931) 31-86647, schi@informatik.uni-wuerzburg.de


Weitere Informationen:

http://www.luft-und-raumfahrt.informatik.uni-wuerzburg.de/  Bachelor-Studiengang „Luft- und Raumfahrtinformatik“ der Uni Würzburg
http://www.spacemaster.uni-wuerzburg.de/  Master-Studiengang „Space Science and Technology“ in Würzburg

Robert Emmerich | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Virtual Reality hilft bei Beurteilung der Mobilität von übermorgen
13.07.2020 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

nachricht Erster Test für neues Roboter-Umweltmonitoring-System der TU Bergakademie Freiberg
10.07.2020 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kryoelektronenmikroskopie: Hochauflösende Bilder mit günstiger Technik

Mit einem Standard-Kryoelektronenmikroskop erzielen Biochemiker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) erstaunlich gute Aufnahmen, die mit denen weit teurerer Geräte mithalten können. Es ist ihnen gelungen, die Struktur eines Eisenspeicherproteins fast bis auf Atomebene aufzuklären. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "PLOS One" veröffentlicht.

Kryoelektronenmikroskopie hat in den vergangenen Jahren entscheidend an Bedeutung gewonnen, besonders um die Struktur von Proteinen aufzuklären. Die Entwickler...

Im Focus: Electron cryo-microscopy: Using inexpensive technology to produce high-resolution images

Biochemists at Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) have used a standard electron cryo-microscope to achieve surprisingly good images that are on par with those taken by far more sophisticated equipment. They have succeeded in determining the structure of ferritin almost at the atomic level. Their results were published in the journal "PLOS ONE".

Electron cryo-microscopy has become increasingly important in recent years, especially in shedding light on protein structures. The developers of the new...

Im Focus: Neue Schlankheitstipps für Computerchips

Lange Zeit hat man in der Elektronik etwas Wichtiges vernachlässigt: Wenn man elektronische Bauteile immer kleiner machen will, braucht man dafür auch die passenden Isolator-Materialien.

Immer kleiner und immer kompakter – das ist die Richtung, in die sich Computerchips getrieben von der Industrie entwickeln. Daher gelten sogenannte...

Im Focus: Elektrische Spannung aus Elektronenspin – Batterie der Zukunft?

Forschern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, sich den Eigendrehimpuls von Elektronen – den sogenannten Elektronenspin, kurz: Spin – zunutze zu machen, um elektrische Spannung zu erzeugen. Noch sind die gemessenen Spannungen winzig klein, doch hoffen die Wissenschaftler, auf der Basis ihrer Arbeiten hochleistungsfähige Batterien der Zukunft möglich zu machen. Die Forschungsarbeiten des Teams um Prof. Christian Cierpka und Prof. Jörg Schumacher vom Institut für Thermo- und Fluiddynamik wurden soeben im renommierten Journal Physical Review Applied veröffentlicht.

Laptop- und Handyspeicher der neuesten Generation nutzen Erkenntnisse eines der jüngsten Forschungsgebiete der Nanoelektronik: der Spintronik. Die heutige...

Im Focus: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Konzept für neue Technik zur Untersuchung superschwerer Elemente vorgestellt

13.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Alternativmethoden für Tierversuche: VISION – Ein mikrofluidisches Chipsystem als Alternative zu Tierversuchen

13.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Neue Molekülbibliothek hilft bei der systematischen Suche nach Wirkstoffen

13.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics