Eine neue Industrie trotz hoher Startkosten

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Seit Jahrzehnten wird es gebetsmühlenartig proklamiert: Wenn erst mal die Startkosten sinken, dann beginnt eine neue Ära der Raumfahrt. Dann geht man über von der Weltraumforschung zur Weltraumnutzung. Was vorgeschlagen wird, ist zeitgeistabhängig. In den Siebzigern waren es große Kommunikationsplattformen, Energie aus dem Weltraum oder die Atommüllentsorgung und Fabrikation im Weltraum. Heute ist es wieder Kommunikation, diesmal mit Flotten kleiner Satelliten und durch Erfahrung klug geworden, prognostiziert man einfach völlig neue Industriebereiche, die durch kleinere Startpreise möglich wären.

Ich stand dem schon immer kritisch gegenüber. Aus dem einfachen Grund, das selbst bei kommerziellen Satelliten wie Kommunikationssatelliten die Herstellungskosten weitaus höher sind als die Startkosten. Dabei ist deren Herstellung schon durch den hohen Bedarf und die Konkurrenz der verschiedenen Firmen optimiert. Sie basieren auf wenigen Bussen, die dann individuell abgewandelt werden. Trotzdem sind solche Satelliten heute noch eine Investition im mehrfachen Millionenbereich. Einige Angaben:

Man muss nicht mal einzelne Projekte bemühen, 2016 betrug der Gesamtumsatz aller Satellitenhersteller 13,9 Milliarden Dollar, Launch Services dagegen 5,5 Milliarden Dollar. Ein Satellit ist im Mittel zwei bis dreimal teurer als ein Start, allerdings mit starken Schwankungen, wie auch der Report zeigt: 51% der 2016 gestarteten Satelliten hatten als Hauptfunktion die Erdbeobachtung, sie machten aber nur 12% der Umsätze aus. Die militärische Aufklärung machte nur 10% aller Starts aus, doch 44 % des Umsatzes. Continue reading „Eine neue Industrie trotz hoher Startkosten“

Die Sache mit den Cubesats

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Letztes Jahr gab es eine Steigerung der Cubesat Starts um 40%. Cubesats wurden 1995 geschaffen, als eine standardisierte Plattform für Kleinstssatelliten. Sie wiegen maximal 1 kg und sind würfelförmig mit Abmessungen von 10 x 10 x 10 cm. Für komplexere Projekte kann man auch vielfache dieser Größen nehmen, so hat Planetlabs z.b 3U Einheiten von 10 x 10 x 30 cm Größe für ihre Satelliten gewählt. Erstaunlich ist wie viel man heute miut solchen Minisatelliten machen kann. Einschränkender als die Masse ist meistens die geringe Größe: Das Volumen/Gewichtsverhältnis liegt bei größeren Satelliten meist bei 4-5 dm³/kg, hier ist es nur bei einem 1 dm³/kg. Das limitiert vor allem die Stromversorgung durch Solarzellen bei nur 0,01 m² Fläche (bei üblichen Wirkungsgraden sind das maximal 3 Watt). Continue reading „Die Sache mit den Cubesats“

Basteln wir uns eine überflüssige Rakete

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In dem USA, dem Land das angeblich sparen muss, sich aber völlig überflüssige Projekte leistet, will man einen eigenen Träger nur für Cubesats bauen. Ja Cubesats sind der NASA sehr wichtig. Geplant ist nun ja auch noch ein weiterer Deployer für die Raumstation, denn bisher macht die NASA das so: sie packt die Cubesats ins Inneren von Transporter. Dort laden sie Astronauten aus, und entlassen sie durch die beiden installierten Deployer: ein tolles Beispiel wie bemannte Raumfahrt billig und teuer sein kann: billig weil es für die Betreiber der Cubesats verrückterweise die billigste Möglichkeit ist sie ins All zu bekommen. Wenn  sie sie von dem Hersteller der Trägerrakete transportiert haben wollen, kostet das mehr Geld, dann müssen sie für den Service zahlen und auch Strukturen die man an die Rakete anmontieren muss. Die NASA macht es billiger. Natürlich ist es absolut gesehen teuer. Denn die NASA zahlt für 40 t Nutzlast zur ISS beim CRV-Abkommen 3,5 Milliarden Dollar, zwei Atlas 552 Starts die etwa 500 Millionen Dollar kosten würden genauso viel transportieren – nur eben nicht Netto-Nutzlast im Inneren eines Transporters. Und die Arbeitszeit eines Astronauten, die bei 12 h/Tag rund 200.000 $/h Stunde kostet, müssen die Kunden auch nicht zahlen. Continue reading „Basteln wir uns eine überflüssige Rakete“

Cubesats als Wetter- / Ökologiesatelliten

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Das Beispiel der Erderkundungssatelliten mit Cubesats von gestern bringt mich auf eine Alternative, die erheblich besser umsetzbar ist: Ein Satellit der den ganzen Globus abdeckt und zwar in niedriger Auflösung:

  • Basis soll wie bei DOVE-1 ein Körper von 10 x 10 x 34 cm sein, bei einem Gewicht von 6 kg
  • Basierend auf den gestern schon ausgearbeiteten Grundlagen kann man folgende Komponenten fix machen:
  • Kamera: EOS-1100D APS-C Sensor: KAF-8300 (3356 x 2604 Pixel) + 18 mm EF Fixfokusobjektiv: ca. 400 g
  • Sender: 7 Watt UKW Sender: 5,5 x 7,6 x 12,8 cm groß, 1,1 kg Stromverbrauch 22,5 Watt
  • Bordcomputer: Rasberry Pi Modell B, 3,5 Watt Stromverbrauch. Massenspeicher: SDHC Karte 32 GB
  • Stromversorgung Solarzellen rundum, maximal 11,7 Watt, im Mittel 8,3 Watt. 1 Akku für den Sendebetrieb Kapazität 12 Wh.
  • Wie jeder Wettersatellit sollte der Cubesat auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn ausgesetzt werden. Continue reading „Cubesats als Wetter- / Ökologiesatelliten“

Cubesats als Erderkundungssatelliten

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Kürzlich las ich von einem Projekt mit dem man mit Cubesats Erdbeobachtung betreibt. Im April wurde mit dem ersten Antares Start Dove-1 gestartet. Er stammt von Planet Labs Inc. Basierend auf der Cubesat 3U Konfiguration (also 3 Units = 10 x 10 x 30 cm Normgröße) ist es mit 6 kg zwar doppelt so schwer wie normale Cubesats, aber ziemlich Leistungsfähig. Wie die Abbildung zeigt hat man ein Teleskop längs eingebaut. So umgeht man das Problem, das die 10 cm Breite im Gehäuse für ein hochauflösendes Objektiv eigentlich zu kurz sind.

Dove-1 soll Aufnahmen bis zu „Baumesgröße“ machen. Das ist natürlich dehnbar. Ein großer Baum kann sicher 20 m breit sein, aber typisch wären wohl 6-10 m. Ist das möglich? Nun ich habe mich selbst mal mit dem Thema beschäftigt. Es gibt da einige Aspekte. Ich will sie mal aufrollen Continue reading „Cubesats als Erderkundungssatelliten“