Hubland

Bald erste Satellitenfabrik im All?

Satellitenproduktion im All       -  Die einzelnen Teile eines Satelliten überstehen leichter den Transport ins All. Im Orbit sollen sie wieder zusammengesteckt werden. Professor Klaus Schilling hat einige Modelle auf seinem Schreibtisch im Zentrum für Telematik am Würzburger Hubland.
| Die einzelnen Teile eines Satelliten überstehen leichter den Transport ins All. Im Orbit sollen sie wieder zusammengesteckt werden.

Ein Hauch von Zukunftsmusik weht von Würzburg aus in die weite Welt. Ausgangspunkt ist das Zentrum für Telematik (ZfT) am Hubland, von dessen Fenster man auf die roten Gesteinsbrocken des Marsgartens auf der Landesgartenschau blickt. Im ZfT entstehen die Ideen für eine neue Generation von Satelliten. Satelliten, die vermutlich eines Tages standardmäßig in ihren Einzelteilen ins All geschickt und erst im Orbit von Robotern wieder zusammengesetzt werden, bevor sie ihre Erdumlaufbahnen ansteuern.

„Eine riesige Umwälzung im Raumfahrtsektor steht bevor“, ist sich Professor Klaus Schilling vom Zentrum für Telematik sicher. Habe man bisher weltweit etwa 50 Satelliten in Handarbeit produziert, sollen es in naher Zukunft Hunderte oder gar Tausende sein. Allein im kommenden Jahr hat das amerikanische Raumfahrtunternehmen OneWeb zwölf Raketenstarts angemeldet. Mit jeder einzelnen Rakete sollen 32 Satelliten ins All geschossen werden.

Internet für jedes Fleckchen Erde

Erdumspannende Satellitennetze sollen wie gewaltige Perlenketten um die Erde kreisen und jede Stube am Boden per Funk mit Internet versorgen: von den entlegensten Dörfern Afrikas bis zur Antarktis. Satelliten würden zu einem Massenprodukt. Ohne automatisierte Produktionsmethoden komme man nicht mehr aus, so Schilling. Airbus, der einzig europäische Akteur unter den großen Raumfahrtkonzernen, hatte deshalb 2017 einen internationalen Ideenwettbewerb, die „Space Challenge“, ausgeschrieben. Gewonnen haben die Wissenschaftler aus Würzburg – mit ihren Konzepten zur modularen Architektur eines Satelliten, der mit Hilfe von Robotern zusammengesetzt werden kann.

Während frühere Satelliten aus einem Wirrwarr an Drähten bestanden, ähneln die heutigen Satellitendesigns einem Legobaukasten: Ähnlich wie bei einem Computer verfügen sie über eine Basisplatine, die alle Strom- und Datenleitungen enthält. Die einzelnen Subsysteme werden nur noch darauf montiert. „Auf diese Art kann man einen Satelliten innerhalb einer Stunde zusammenstecken“, sagt Schilling und verweist auf den UWE-3-Satellit, ein Gemeinschaftsprojekt des ZfT mit der Universität Würzburg, der seit mehr als vier Jahren zuverlässig und störungsfrei um die Erde kreist. Der Steckstandards aus Würzburg bedienen sich mittlerweile Wissenschaftler weltweit.

Weltraumfabrik statt Origami

Ein Roboter übergibt an einen anderen Roboter ein Teil eines Satelliten. Im Zentrum für Telematik  gehen Wissenschaftler der Frage nach, wie die Satellitenproduktion im Orbit künftig aussehen könnte.
Foto: Angelika Kleinhenz | Ein Roboter übergibt an einen anderen Roboter ein Teil eines Satelliten. Im Zentrum für Telematik gehen Wissenschaftler der Frage nach, wie die Satellitenproduktion im Orbit künftig aussehen könnte.

Doch damit nicht genug: Momentan müssen die klobigen Satelliten noch ihre filigranen Scharniere, Gelenke und Solarpanels kompliziert zusammenfalten, um unter die Raketenschutzhaube zu kommen – Origami lässt grüßen. Anschließend werden sie mit bis zu 20 000 Stundenkilometern durch die Atmosphäre katapultiert und sollen schließlich trotz der heftigen Vibrationen heil oben ankommen. Wäre es da nicht viel einfacher, nur ihre Einzelteile zu transportieren und sie erst wieder im Orbit von Mensch oder Maschine zusammenzustecken?

Dass dies keineswegs nur verrückte Gedankenspiele sind, versuchen die Wissenschaftler in Würzburg gerade zu beweisen. Keine leichte Aufgabe, denn im All herrschen andere Bedingungen als auf der Erde: Mensch oder Roboter arbeiten im Vakuum. Durch die Schwerelosigkeit driftet alles, was man loslässt, zur Seite. Die Weltraumstrahlung von der Sonne ist äußerst intensiv. Viele geladene Partikelchen schwirren dort herum.

Geld vom Bundeswirtschaftsministerium

Dass es dennoch möglich ist, davon sind nicht nur die Forscher, sondern auch die Geldgeber überzeugt. Über das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) fließt Geld vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie für die „Space Factory 4.0“, ein gemeinsames Projekt der Technischen Universität Darmstadt, des Zentrums für Telematik in Würzburg und der Technischen Universität München.

Impulse für eine europäische Vorreiterrolle bei der Satellitenproduktion im All könnten so auch von Würzburg ausgehen.

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