Aktuelle Projekte des Fachgebietes

Im Projekt AITHER soll eine miniaturisierte Onboard-Datenverarbeitungseinheit auf Basis von COTS vor allem für zukünftige rechenintensive Anwendungen im Bereich der künstlichen Intelligenz entwickelt werden.

BEESAT-2 ist eine Picosatellitenmission des Fachgebietes Raumfahrttechnik der TU Berlin von Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß. Der Satellit wurde basierend auf der CubeSat Design Spezifikation von den Mitarbeitern des Fachgebietes unter aktiver Teilnahme von Studierenden entwickelt. Wichtige Komponenten des Satellitenbusses wurden bereits während der Vorgängermission BEESAT-1 entworfen und stellen die bewährte technische Grundlage des Satelliten BEESAT-2.

BEESAT-3 (Berlin Experimental and Educational SATellite 3) ist ein im Rahmen einer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt geförderten Initiative entwickelter CubeSat. Primäres Missionsziel der BEESAT-3 Mission ist die praxisnahe Ausbildung von Studenten am Institut für Luft- und Raumfahrt der Technischen Universität Berlin. Sekundäres Missionsziel ist die Verifizierung des S-Band Senders HISPICO (Highly Integrated S-band link for PICO and nano satellites) im Orbit.

Die vom DLR geförderte Mission baut auf den Erfahrungen mit den Satelliten BEESAT-1 und BEESAT-2 auf. Ein Ziel der Mission ist es ein präzises Positions- und Orbitbestimmungspaket zu implementieren und im Orbit zu verifizieren. Dazu wird der GPS-Empfänger Phoenix des DLR in den Satelliten integriert.

We­sent­li­che Funk­tio­nen von ver­teil­ten Sys­te­men sind die Kom­mu­ni­ka­tion zwi­schen den Sa­tel­li­ten so­wie die re­la­ti­ve Na­vi­ga­tion zu­ein­an­der. An der TU Berlin wird der­zeit ei­ne Schwarm­mis­sion ent­wi­ckelt, die aus den vier 0.25U CubeSats BEESAT-5 bis BEESAT-8 be­steht. Die­se Pi­co­sa­tel­li­ten ha­ben je­weils ei­ne Mas­se von et­wa 375 Gramm. Sie sind voll­kom­men re­dun­dant auf­ge­baut und wei­tge­hend to­le­rant ge­gen­über ein­zel­nen Aus­fäl­len.

Unter dem Namen BEESAT-9 wurde das Ingenieursmodell von BEESAT-4 modifiziert und für den Einsatz im Weltall vorbereitet. Das primäre Missionsziel ist es ein präzises Positions- und Orbitbestimmungspaket zu implementieren und im Orbit zu verifizieren. Dazu wird der GNSS-Empfänger GNSS200 der Firma Hyperion Technologies verwendet.

Ziel des CAREER Vorhabens ist es, eine robotische Testumgebung für die praktische Erforschung von RVD-Manövern aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Die Testumgebung besteht im Kern aus zwei Roboterarmen, welche die Relativbewegungen von zwei Satelliten simulieren werden.

Im Projekt EDAM-R wird die additive Fertigung mit geschmolzenem Mondregolith im Vakuum untersucht. Schlüsselelement des Projekts ist ein Hochtemperaturdruckkopf, in dem das Mondregolith im Vakuum über seine Liquidustemperatur (>1300 °C) erhitzt und damit geschmolzen wird.

Das InnoCubE Projekt ist ein Satellitenprojekt unter Kooperation der Technischen Universität Berlin und der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Das Ziel des Projekts ist die Technologiedemonstration von zwei innovativen Technologien anhand eines Kleinsatelliten, eines CubeSats im Format 3U+.

Im Projekt LEGUM wird additive Fertigung von Mondregolith mittels Laser Powder Bed Fusion unter Vakuum und Mondgravitation untersucht. Dafür wird in Zusammenarbeit mit dem Laser Zentrum Hannover e.V. ein Teststand entwickelt, welcher im Kern aus einer Vakuumkammer mit Pulverbett und einem Laser, der durch einen Scanner auf das Pulverbett gerichtet wird, besteht.

Zusammen mit dem Laser Zentrum Hannover (LZH) untersucht die TU Berlin die Eigenschaften von 1D und 2D gelaserten Strukturen aus Regolith Simulant (Künstlicher Mondstaub).

Im Rahmen des MOONRISE-Projekts bringen Wissenschaftler den 3D-Druck auf den Mond. Ziel ist es zu erforschen, wie wir in Zukunft mit Lasern Landeplätze, Straßen oder Gebäude aus Mondstaub, auch Regolith genannt, herstellen können.

Das Projekt NanoFF knüpft nahtlos an der Phase B Studie NanoFF-DeKon an und ist ein vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt gefördertes Vorhaben. Dabei soll ein 2U-CubeSat mit Antriebssystem entwickelt werden. Nach der erfolgreichen Qualifikation des Satelliten sollen zwei Flugmodelle in einen sonnensynchronen Orbit gestartet werden um dort Formationsflugmanöver durchzuführen. Das primäre Missionsziel ist das Fliegen eines Helixorbits.

Im Verbundvorhaben QUEEN untersuchen die Humboldt-Universität zu Berlin (HUB), die Technische Universität Berlin (TUB) sowie das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) die Einsetzbarkeit von optischen Quantentechnologien auf Nanosatelliten. Zentraler Gegenstand sind dabei mikrointegrierte Diodenlaser und elektro-optische Komponenten als Teil einer optischen Frequenzreferenzeinheit sowie die Satellitenplattform, welche die benötigte Infrastruktur für diese Nutzlastelemente im Weltraum bereitstellt.

Mit QUICK³ (QUantum photonIsChe Komponenten für sichere Kommunikation mit Kleinsatelliten) entwickeln wir eine Einzelphotonenquelle, die auf einem fluoreszierenden Defekt im 2D-Material hexagonales Bornitrid basiert, und evaluieren ihre Funktionalität im Weltraum auf einem 3U CubeSat. Außerdem ist die Photonenquelle mit einem Quanteninterferometer gekoppelt, mit dem wir erweiterte Quantentheorien in der Schwerelosigkeit testen können. Langfristig untersuchen wir auch hybride Systeme, bei denen wir die Quantenlichtquelle mit Quantenspeichern koppeln.

Der Schutz systemkritischer Infrastruktur (KRITIS) besitzt vor dem Hintergrund des technologischen Fortschritts und der damit einhergehenden Digitalisierung ganzer Wirtschaftszweige und Vernetzung internationaler Volkswirtschaften einen hohen Stellenwert. Das im Rahmen dieses Projekts vorgeschlagene System RACCOON (Robust And seCure post quantum COmmunication fOr critical iNfrastructure) soll eine globale Übertragung von Sicherheitsschlüsseln über ein, für den Einsatz auf Kleinsatelliten geeignetes, sicheres und robustes Kommunikationssystem ermöglichen.

RAGGA baut auf dem DLR Projekt REGGAE auf, in welchem Gecko-Materialien bereits auf der ISS getestet worden. In REGGAE war das Zielobjekt zwar frei-schwebend jedoch ohne Taumelbewegung. Das Ziel von RAGGA ist die Entwicklung eines Lösungskonzepts für ADR und dieses schrittweise zu demonstrieren.

Im Forschungsvorhaben SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite) wurde ein Nanosatellit mit einer Nutzlast zur Spektrumanalyse im Orbit entwickelt und gestartet und bis heute betrieben.

S-NET OPS baut somit auf der erfolgreichen Implementierung der S-NET-Mission auf und erweitert den Satellitenbetrieb für Langzeitanalysen. Die Hauptarbeiten umfassen den Missionsbetrieb und die Missionsplanung, die wissenschaftliche Auswertung der Telemetrie- und Statusdaten der Nutzlasten und der Subsysteme sowie die Aufrüstung der Bodenstation.

Eine lokale Produktion der Solarzellen auf dem Mond aus vor Ort verfügbaren Rohstoffen (In-situ Resource Utilisation, ISRU) würde deutliche Einsparungen an Transportkosten (aktuell ca. 1 Mio. €/kg) bedeuten. Bestehende Konzepte zur Umsetzung dieser Idee basieren auf Nutzung von auf der Erde etablierten Prozessen, die den Transport umfangreicher Anlagen und Verbrauchsmaterialien erfordern.

TUBIN (Technische Universität Berlin Infrared Nanosatellite) ist eine Universitätssatellitenmission mit dem Ziel, neuartige Technologien zur Fernerkundung der Erde für Nanosatelliten zu demonstrieren. Da Leistungs- und Größeneinschränkungen die Unterbringung von gekühlten HgCdTe-Infrarotdetektoren auf einem Nanosatelliten unmöglich machen, trägt TUBIN zwei ungekühlte Mikrobolometer-Imager. Darüber hinaus ergänzt ein dritter Imager mit Empfindlichkeit im sichtbaren Spektrum die Infrarot-Nutzlast.

Im Kooperationsvorhaben XLink entwickelt die Technische Universität Berlin in Kooperation mit der IQ wireless GmbH einen neuartigen Satelliten-Transceiver im Frequenzbereich des X-Band (8 Ghz).