Beesat

BeeSat RTM, Kommunikationsmodell des BeeSat

BeeSat ist ein Picosatellitenprojekt an der Technischen Universität Berlin. BeeSat erfüllt den CubeSat-Standard und hat somit äußere Abmessungen von 10 mal 10 mal 10 cm und eine Gesamtmasse von weniger als 1 kg. Hauptziel des Projektes ist die Weltraumverifizierung neu entwickelter, miniaturisierter Reaktionsräder und weiterer Technologien für Picosatelliten. So sollen Anwendungsfelder eröffnet und die speziellen Vorteile stark miniaturisierter Satelliten weiter nutzbar gemacht werden.

Missionsziele

Vordergründiges Ziel von BeeSat ist es, Technologien, die schon lange für größere Satelliten verfügbar sind, auch für Picosatelliten zu entwickeln und zu erproben. Eine Reihe von Missionsszenarien setzen eine funktionierende Lageregelung voraus, weshalb BeeSat eine Reihe von miniaturisierten Komponenten in diesem Feld erproben soll.

Unter anderem fliegt BeeSat mit neu entwickelten, stark miniaturisierten Reaktionsrädern, Sonnensensoren auf Basis von Position Sensitive Devices und Magnetspulen in PCB-Ausführung. Zusätzlich sollen eine Reihe weiterer Picosatellitentechnologien wie ein neuer Bordcomputer (2 redundante ARM-7 basierte Mikrocontroller, 60 MHz) und eine aufwändige Energieplatine getestet werden.

Start

BeeSat soll im Frühling 2009 mit einer indischen PSLV-Rakete in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht werden. Nach der Launch and Early Orbit Phase, in der, wie bei Universitätsatelliten üblich, eine Reihe von Bodenstationen aufgefordert sind, den Satelliten zu verfolgen und Kontakte zu melden, wird BeeSat dann seine Experimente durchführen und unter anderem als Digipeater Dienste für Funkamateure bereitstellen.

Technische Daten

Energieversorgungssystem

Die elektrische Energie zum Betrieb des Satelliten wird mittels GaAs triple junction Solarzellen erzeugt. Am Ende der geplanten Lebensdauer wird die minimale, aus dem Sonnenlicht erzeugte Leistung noch ca. 1,36 W betragen während die durchschnittliche Leistungsaufnahme auf 0,5 W festgesetzt wurde. Es werden 38 Housekeepingdaten von der Energieplatine erfasst, um den Zustand des Satelliten zu dokumentieren und bei eventuellen Abweichungen von der Norm eingreifen zu können.

Lageregelungssystem

Zur Lageregelung ist auf jeder Seite des Satelliten ein Sonnensensor auf Basis eines Position Sensitive Device angebracht, mittels welchem die relative Ausrichtung zur Sonne bestimmt werden kann. Zwei dreiachsige Magnetfeldsensoren messen das Erdmagnetfeld. Aus Sonnen- und Magnetfeldmessung kann dann mittels verschiedener Modelle (Bahn-, Sonnen- und Erdmagnetfeldmodell) die Orientierung des Satelliten im Raum bestimmt werden. Zusätzlich dazu werden noch drei rechtwinklig angeordnete Gyros als Referenzinstrumente verwendet. Mittels Reaktionsrädern kann dann auf die vorher bestimmte Lage Einfluss genommen und der Satellit auf sein Ziel ausgerichtet werden. Zum Entsättigen der Reaktionsräder werden 6 Magnetspulen eingesetzt.

Bordcomputer

Die relativ aufwendigen Berechnungen der Bordsoftware (hauptsächlich des Lageregelungssystems) werden mit 2 redundanten ARM-7 basierten Mikrocontrollern mit einer Taktung von 60 MHz ausgeführt. Es gibt einen 16 MByte großen Programmspeicher, in den auch nach dem Start Software per Telekommando geladen werden kann. Der Bordcomputer erfasst 48 analoge Daten zum Zustand des Satelliten und legt diese im 4 MByte großen Telemetriespeicher ab.

Kommunikationssystem

Der Satellit wird mit dem Rufzeichen DP0BEE im 70-Zentimeter-Band um 436 MHz senden. Die Sendeleistung beträgt 0,5 W bei einer zwischen 9600 und 4800 bit/s umschaltbaren Downlinkrate. Der Uplink erfolgt im Halbduplexbetrieb mit 4800 bit/s. Zusätzlich werden für Funkamateure Funkbaken und Digipeater bereitgestellt.

Kamera

Mit der Bordkamera sollen Bilder von der Erdoberfläche gemacht und dann an die Bodenstation zur Auswertung gesendet werden. Sie dient außerdem als zusätzliches Mittel zur Verifizierung der Lageregelung. Es wird ein Sensor mit 640 mal 480 Pixeln eingesetzt, vor welchem ein Bayer Mosaik Filter sitzt. Die Farbtiefe beträgt 8 Bit pro Komponente und die Bilder werden mit einstellbarem Kompressionsgrad komprimiert.

Weblinks

• TU Berlin: BeeSat-Homepage (englisch)