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Berliner Raumfahrttechniker testen mit „MarconISSta“, wie überlastet die weltweiten Satelliten-Frequenzen sind
Am 8. Juni 2018 soll der Astronaut Alexander Gerst mit seinen beiden Kollegen Serena Aunon-Chancellor und Sergei Prokopjew auf der Internationalen Raumstation (ISS) andocken. Während seines Langzeitaufenthalts bis zum 13. Dezember 2018 soll der Deutsche als Missionsspezialist im größten Forschungslabor außerhalb der Erde leben und arbeiten. Für die „Horizons“-Mission sind eine Vielzahl wissenschaftlicher Experimente geplant. Auch die TU Berlin steuert ein Experiment bei. „MarconISSta“, ein in der Raumfahrttechnik der TU Berlin entwickeltes Messgerät, wartet bereits, auf der ISS eingesetzt zu werden. Mit dem Bauteil sollen Messungen über die Beanspruchung und möglichen Störungen der international von Satelliten genutzten Funkkanäle durchgeführt werden.
„In den vergangenen Jahren wurden immer häufiger Kleinsatelliten ins All geschickt. Diese wiegen meist weniger als 20 Kilogramm und werden von Universitäten, Forschungseinrichtungen, aber auch von kommerziellen Betreibern in den Orbit befördert. Wir als TU Berlin haben bisher 16 Kleinsatelliten ins All gebracht“, so Martin Buscher, Projektleiter vom Fachgebiet Raumfahrttechnik der TU Berlin. Die Satelliten nutzen bestimmte, vorab bei der ITU (Internationale Regulierungsbehörde) beantragte Funkkanäle auf bestimmten Frequenzen. Die Anzahl dieser Kanäle ist begrenzt. Je mehr Betreiber sie nutzen, desto häufiger kommt es zu Interferenzen und Störungen, vor allem, weil nicht alle Betreiber sich an die von der ITU vorgegebenen Frequenzen halten. Die Problematik kann kaum einer besser beurteilen als Martin Buscher, da er als deutscher Vertreter in ITU-Studiengruppen die regulatorischen Vorgänge zur Frequenzanmeldung prüft und potentielle Verbesserungen diskutiert.
„Unsere Idee ist es, ein Gerät zu entwickeln, dass exakt misst, welche Frequenzen wie stark genutzt werden. Das Problem: Von der Erde aus können immer nur lokale Signale empfangen werden. Nicht aber die Belastung der Kanäle weltweit. Eine Messung auf der ISS ermöglicht es, während der Erdumrundung alle Frequenzbereiche an jedem beliebigen Ort zu messen. Dabei hören wir natürlich niemanden ab, sondern wir messen lediglich die Intensität der Nutzung der Frequenzen und die Signalstärke.“
Anhand dieser Ausschläge auf den Kanälen können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler feststellen, wie intensiv einzelne Frequenzen genutzt werden, wie nahe einzelne Signale beieinanderliegen, ob es bereits zu massiven Störungen kommt oder ob es zum Beispiel Frequenzen gibt, die über Europa stark genutzt werden, aber über Amerika ungenutzt sind.
Ziel ist es, die Signalstärke über alle Frequenzbereiche für rund 25 Wochen zu ermitteln und daraus für jedes einzelne Band (Frequenzbereich) eine Weltkarte – eine Art „Heatmap“ zu entwickeln. Diese zeigt, welche Frequenz wo überlastet oder ungenutzt ist. „Einen Nachteil hat unser System: Es ist nicht dynamisch. Das heißt, es bildet nur den Ist-Zustand ab, während wir auf der ISS messen. Langfristig planen wir aber, innerhalb der kommenden zwei Jahre einen weiteren eigenen Satelliten ins All zu schicken und diesen mit dem erprobten Messgerät auszustatten“, beschreibt Martin Buscher.
Das Messgerät selbst ist dabei eher unspektakulär: „Wir nutzen ein Standard-Funkgerät und Signalstärkemesser, die von uns weltraumtauglich gemacht wurden.“ Das Wort „weltraumtauglich“ umschreibt dabei den Hauptteil der Forschung an diesem Projekt, die wesentlich von Studierenden der TU Berlin durchgeführt wurde. Dabei mussten zahllose Regularien der NASA berücksichtigt werden. So musste das Bauteil einen speziellen Mantel aus Aluminium bekommen, damit es auf keinen Fall überhitzt. Außerdem mussten die Berliner einen bestimmten Schraubenzieher mitliefern, der verhindert, dass die Astronauten, die das Gerät im Columbus-Modul der ISS anbringen, die Schrauben überdrehen.
„Ohne die Unterstützung vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der ESA und ARISS (Amateur Radio on the ISS) wäre das Projekt in dieser kurzen Zeit nicht möglich gewesen“, weiß Martin Buscher.
Lesen Sie mehr über das Projekt der TU Berlin unter:
http://www.tu-berlin.de/?196077
Fotomaterial zum Download
http://www.tu-berlin.de/?196077
Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Martin Buscher
TU Berlin
Fachgebiet Raumfahrttechnik
Tel.: 030 314-75872
E-Mail: martin.buscher@tu-berlin.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wissenschaftler
Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik / Astronomie, Verkehr / Transport
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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