Technische Universität Berlin

TU-Start-up Exolaunch beteiligt an SpaceX-Mission

Kleine Last auf großer Mission: Das TU-Start-up Exolaunch bringt Klein-Satelliten ins All und war auch an der letzten SpaceX-Mission beteiligt

Am 24. Januar 2021 startete „Transporter-1“. Das ist der Name der Rakete der SpaceX-Mission von Elon Musk. An Bord befanden sich 143 Kleinsatelliten. Das ist ein Rekord. Noch niemals zuvor wurden so viele Kleinsatelliten durch eine Rakete ins All gebracht. Beteiligt war daran auch das Start-up der TU Berlin Exolaunch, das Dimitri Bogdanov im Jahr 2011 gegründet hat und das „Mitfahrgelegenheiten“ für Satelliten bei diversen Weltraum-Missionen ermöglicht.

Exolaunch bestückte „Transporter-1“ mit 30 kommerziellen, Raumfahrtbehörden- und Universitätssatelliten für Kund*innen aus Europa und den USA. Dimitri Bogdanov hat bis 2006 Luft- und Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Berlin studiert. Von 2006 bis 2018 war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Raumfahrttechnik. Er steht bis heute in engem Kontakt mit der TU Berlin und hat mehrere TU-Satelliten-Missionen betreut. Zuletzt die Mission BEESAT-9. Was ist das Besondere an der aktuellen SpaceX-Mission, was verbirgt sich hinter dem Begriff NewSpace-Industrie und warum wurde Exolaunch gegründet?

Darüber spricht Dimitri Bogdanov im Interview.

Was ist das Besondere an der SpaceX-Mission gegenüber anderen Missionen und wie kam es überhaupt dazu, dass Exolaunch hier beteiligt war?

Wir erwerben ein gewisses Volumen, eine bestimmte Nutzlast an Raketen und können diese dann mit Satelliten bestücken. Das war bei SpaceX ebenso wie bei vielen anderen Missionen. Das Besondere an dieser SpaceX-Mission ist, dass diese gezielt für Kleinsatelliten ausgelegt war. Dies nennt man Rideshare-Mission oder auf Deutsch: Mitfahrgelegenheitsmission. Hier gibt es keine große Hauptnutzlast. Das bedeutet, es gibt keine großen Satelliten, die den größten Teil der Rakete belegen und die restlichen ungenutzten Kapazitäten als sekundäre Nutzlast angeboten und diese dann von kleinen Satelliten bestückt werden. Bei SpaceX ist die komplette Rakete in kleine Abschnitte eingeteilt, und diese werden ausschließlich für Klein-Satelliten genutzt, was die wachsende Bedeutsamkeit und Aktualität der Kleinsatellitenentwicklung in der Welt deutlich macht.

Was genau ist die Aufgabe von Exolaunch bei einer solchen Mission?

Unsre Kund*innen sind Hersteller von Satelliten. In Deutschland sind das hauptsächlich staatliche Organisationen, Universitäten oder das Deutsche Institut für Luft- und Raumfahrt. Es gibt aber auch zunehmend private Unternehmen, die Satelliten herstellen, in Deutschland ist es zum Beispiel die German Orbital Systems GmbH. Sie zählt ebenfalls zu unseren Kund*innen. Alle haben eines gemeinsam: der Satellit muss ins Weltall. Und da kommen wir ins Spiel. Unsere Aufgabe besteht darin, zunächst die passende Rakete zu finden. Das ist jedoch die geringste Herausforderung. Es gibt mittlerweile viele Raketen, auf denen man Plätze buchen kann. Die Herausforderung liegt darin, den Satellit in die Rakete zu integrieren, denn jeder Satellit ist im Prinzip ein Unikat. Es gibt wenig Standardisierung in diesem Bereich. Zum einen entwickeln und produzieren wir verschiedene Separationssysteme. Diese benötigt man, damit der Satellit nach Erreichen der Zielbahn ins Weltall ausgestoßen werden kann. Zum anderen konstruieren wir die notwendigen Adapter. Man benötigt einen mechanischen Adapter, um den Satelliten an die Rakete anzubinden und ein Steuergerät, das für den Austausch der elektrischen Signale zwischen Rakete und Separationssystem und Satellit sorgt. Wir sind bei jedem Raketen-Start vor Ort und bauen die Satelliten in die Raketen ein.

Und wann endet ihr Auftrag?

Unsere Aufgabe endet, wenn wir der*dem Kund*in die Koordinaten des Satelliten im Weltall übergeben. Wenn er erfolgreich ausgeworfen ist, ist der Auftrag beendet. Alle 30 Satelliten, die wir auf Transporter-1 installiert haben, wurden erfolgreich in die vorgesehene Zielbahn befördert und unsere Kundschaft hat den Funkkontakt bestätigt, was immer der letzte und gleichzeitig der bestmögliche Beleg dafür ist, dass die Satelliten erfolgreich ausgesetzt wurden. Das ist ein sehr komplexes System, das autonom unter Weltallbedingungen, die sehr unfreundlich sind, funktionieren muss. Obwohl es unser tägliches Geschäft ist, ist es jedes Mal eine große Herausforderung und ebenfalls eine große Freude, wenn die Bestätigung kommt.

Wie hat sich die Satellitentechnik in den letzten Jahren entwickelt, und was versteht man unter New Space Industry?

Der Raumfahrtbetrieb war früher sehr konservativ. Um einen Satelliten zu bauen und ins Weltall zu bringen, benötigte man enorm viele Ressourcen. Die Satelliten waren sehr groß und schwer, und ein Satelliten-Projekt war etwas, was nur einem Staat oder einem großen Konzern möglich war. Ab Mitte beziehungsweise Ende der 1990er Jahre entstand eine neue Generation von kleinen Satelliten. Um diese zu bauen, benötigt man sehr wenig Ressourcen - wenig Platz, wenig Elektronik. Satellitenbau ist aus großen Werkshallen in kleine Labore gewandert. Man versucht nun, einen großen Satelliten durch viele kleine Satelliten zu ersetzen. 100 kleine Satelliten zu bauen ist preiswerter als der Bau eines großen. Wenn fünf oder zehn davon verloren gehen, dann ist das für die Gesamtmission und deren Betrieb kein Problem. Dies hat viele neue Spieler*innen auf den Markt gebracht, denn es ist viel leichter geworden, Satelliten zu bauen und im Weltall neue Technologien und innovative Betriebskonzepte auszuprobieren. Es gibt eine neue New-Space-Bewegung, von talentierten jungen Wissenschaftler*innen, die Technologie-Experimente umsetzen können.

Welche Verbindung zur TU Berlin haben Sie und Ihr Unternehmen? Wie hat es begonnen?

Im Jahr 2000 ist ein neues Format von Kleinsatelliten entstanden. Diese nennen sich Cubesat. Sie sehen aus wie ein Würfel und wiegen wenige Kilogramm. Für diese kleinen Satelliten war es damals sehr schwer, eine Beförderung ins Weltall zu bekommen, da die Raketen für tonnenschwere Satelliten ausgelegt waren. Der Preis pro Kilogramm lag damals bei rund 30.000 US-Dollar. Wir an der TU Berlin waren eine der ersten Arbeitsgruppen weltweit, die an einem solchen Satelliten-Projekt gearbeitet haben. Wir hatten ein Cubesat gebaut und wollten diesen unter den damaligen Preisbedingungen pro Kilogramm ins Weltall bringen. Damals hatte man einfach nicht erwartet, dass ein Satellit nur so wenig wiegt. Dabei würde aber der Betreiber der Rakete nicht auf seine Kosten kommen, denn er hat hohe Fixkosten. Wir hatten also das Problem, dass es für unsere kleinen Satelliten noch keine Dienstleistungen zur Beförderung ins Weltall gab. Die Lösung war, nach passenden Raketen zu suchen, die bereits einen Hauptpassagier haben und bei denen somit die Mission bereits bezahlt war. Da die größeren Satelliten nicht exakt die Nutzlast ausfüllen, gibt es normalerweise auf jeder Mission noch freie Nutzlastkapazität. Das war der Beginn unserer Firma: Wir haben die Rest-Kapazitäten in Raketen ausgenutzt, für die Kleinsatelliten entsprechend vorbereitet und dann vermittelt. Der erste Start war im Jahr 2013 mit einer russischen SOYUZ-Trägerrakete. Es flogen drei deutsche Kleinsatelliten mit - zwei kamen von der TU Berlin und einer aus der TU Dresden. Geleitet wurde das Projekt an der TU Berlin durch Prof. Dr. Klaus Brieß im Fachgebiet Raumfahrttechnik, wo ich viele Jahre als Wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig war. Bis heute kooperieren wir sehr eng mit der TU Berlin. Geprägt und für dieses Thema begeistert hat mich Prof. Dr. Udo Renner, der das Fachgebiet leitete, als ich 2001 an der TU Berlin mein Studium begann. Er war ein genialer Ingenieur und Wissenschaftler und ein großartiger Lehrer. Ende der 1990er Jahre hat er als Erster universitäre Kleinsatelliten ins Weltall gebracht. Das war damals herausragend, denn es war einzigartig in der Welt.

Die Fragen stellte Bettina Klotz.

Weiterführende Informationen

Erfahren Sie mehr über die aktuelle Kleinsatellitenmission SALSAT der TU Berlin.