Finnische Aalto-Satelliten schlagen Wellen im Weltraum

An der Aalto-Universität in Helsinki haben Studenten zwei Nanosatelliten gebaut, die beide vor kurzem in den Orbit geschickt worden sind. In naher Zukunft werden unzählige Nanosatelliten eine Fülle von neuen Informationen liefern, die für die Umwelt, den Transport und die Wirtschaft wichtig sind, inklusive so große Herausforderungen wie der Klimawandel.

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Nanosatelliten, wie die, die an der Aalto-Universität (Aalto-1 und Aalto-2 genannt) gebaut wurden, räumen die vorgefassten Meinungen von Menschen darüber aus, was ein Satellit ist und was er leisten kann.

„Ein konventioneller großer Satellit bringt bis zu 500 Kilogramm auf die Waage, wohingegen ein Nanosatellit fünf Kilogramm wiegt“, erklärt Jaan Praks, Professor für Fernerkundung und Weltraumtechnologie an der Aalto-Universität. „Der Preis für einen standardisierten Nanosatelliten beträgt überdies nur einen Bruchteil der Kosten für einen großen Satelliten.“

Wenn Satelliten klein und leicht sind, kann die Trägerrakete eine erhebliche Menge von ihnen in den Weltraum transportieren.

„Auch wenn der Satellit sehr klein ist, kann seine Nutzlast dank hochmoderner Technologie fast so umfänglich sein wie bei einer größeren Vorrichtung. Die Technologie ist miniaturisiert: Immer kleinere Geräte bewältigen immer anspruchsvollere Aufgaben.“

Praks erläutert, dass Aalto-1 beispielsweise für die Fernerkundung u.a. mit einer Hyperspectral-Kamera von VTT ausgestattet wurde.

„Vorher haben ähnliche Apparate hundert Kilogramm gewogen; jetzt wiegt unsere Satelliten-Kamera 600 Gramm.“

Viele Augen sehen besser als eins

Mehrere Mitglieder des Aalto-1-Entwicklungsteams posieren ungezwungen mit einem frühen Modell des Satelliten.Foto: Aalto-1-Projekt/Aalto-Universität (cc by sa 4.0)

Dank der Größe von Nanosatelliten kann eine Trägerrakete Dutzende von ihnen in den Orbit bringen. Am 18. April 2017 wurde erstmals ein in Finnland gebauter Kleinsatellit, der zwei Kilogramm schwere Aalto-2, an Bord der Atlas-V-Trägerrakete von Cape Canaveral in Florida aus ins All gestartet. Am 23. Juni 2017 schaffte es Aalto-1 an Bord der PSLV-Trägerrakete der indischen Weltraumforschungsorganisation in dem Weltraum.

Die Studenten, die den Aalto-2-Satelliten gebaut haben, arbeiten jetzt in einem Start-up-Unternehmen namens Reaktor Space Lab. Es entwickelt, produziert und testet Kleinsatelliten.

Der für das Weltraumprogramm verantwortliche Direktor des Reaktors, Juha-Matti Liukkonen, glaubt, dass Kleinsatelliten eine wichtige Rolle im IoT, dem Internet der Dinge, spielen werden.

„ Kleinsatelliten werden zur Bereitstellung von Daten beitragen, die wesentlich für das Geschäftsleben sind. Sie werden zudem das Informationsnetz und die Informationsinfrastruktur in solche Gebiete bringen, wo es sie vorher nicht gab, wie den Arktischen Ozean.“

„Der Punkt ist, dass viele Augen besser sehen als eins. Wenn man einen Haufen von Kleinsatelliten zur Verfügung hat, ziehen sie selbstverständlich häufiger am Objekt vorbei und ermöglichen somit eine bessere Echtzeit-Wahrnehmung von Momentaufnahmen.“

Blick in Richtung Arktis

Hier werden Satelliten entworfen: Reaktor Space Lab zeichnet für die Entwicklung des Aalto-2-Satelliten verantwortlich.Foto Tuomas Tikka

In Finnlands eigener Strategie auf dem Gebiet der Raumfahrt liegt der Schwerpunktbereich beispielsweise auf Raumfahrtsanwendungen, die den wachsenden Anforderungen der arktischen Region gerecht werden. Ziel ist es auch, die Wettbewerbsfähigkeit von Dienstleistungen mittels offener Geodaten zu konsolidieren.

Das vorhandene Know-how sowohl in Sachen Arktis als auch auf dem Gebiet der Raumfahrttechnologie kann konkret beispielsweise die Bereitstellung von genauen Navigationsdaten für Schiffe bedeuten, die in der arktischen Region verkehren, oder Informationen über Veränderungen der natürlichen Gegebenheiten in dieser Region. Die Raumfahrtkompetenz in puncto Arktis kann auch die Lieferung von genauen Daten über Nordlichter zum Inhalt haben und somit dem Tourismus dienen.

Raumfahrttechnologie kann auch dazu beigetragen, kritische Probleme der gesamten Menschheit zu lösen. Satelliten tragen vor allem dazu bei, den Klimawandel zu verstehen und zu messen.

„Die Lösung globaler Probleme erfordert ein globales Lagebild. So werden Wetterphänomene besser verstanden, wenn das Wetter auf der ganzen Welt zu ein und demselben Zeitpunkt mithilfe von Satellitendaten zu einem Modell zusammengefasst wird“, erklärt Praks.

„Wir erhalten durch die Satelliten beispielsweise präzise Daten über die Menge an Gasen in der Atmosphäre, die Bewölkung, das Schmelzen von Gletschern, über Veränderungen der Waldgrenzen, das Schmelzen des Permafrosts, die Hochwassersituation und viele andere Phänomene.“
Kühneren Visionen zufolge könnte die Raumfahrttechnologie Mittel und Wege bis hin zur Begrenzung des Klimawandels bieten. In diesem Zusammenhang wird davon gesprochen, etwa Sonnenstrahlen reflektierende Spiegel sowie Solarpaneele im All zu platzieren, deren emissionsfreie Energie via Mikrowellen zur Erde geleitet würde.

Überraschungen wird es sicherlich geben

Aalto-1 umkreist die Erde sowie sammelt und überträgt Daten (künstlerische Visualisierung).Illustration: Aalto-1/Aalto-Universität (cc by sa 4.0)

Und was wird die Zukunft bringen?

„Es wird viel geschehen, auch Dinge, die nicht vorauszusehen sind. Dinge können langsamer vonstattengehen als erhofft. Aber die Infrastruktur im Weltraum wird ein wichtiger Teil der globalen Infrastruktur werden“, sagt Praks.

„Mittels einer spektralen Kameras in den Satelliten kann etwa ein riesiges australisches Landwirtschaftsunternehmen genau wissen, was auf seinen Feldern in einer abgelegenen Gegend los ist, sogar wann es sich lohnt, einen Mähdrescher hinzuschicken.“

Kleine Satelliten konvertieren Satellitendaten in Echtzeit; wir erhalten mit ihrer Hilfe beispielsweise Echtzeit-Bilder über Verkehr und Logistik.

„Der Satelliten-Bereich wird zur Komponente der Digitalisierung werden. Ein wichtiger Teil des globalen Sensornetzwerks wird sich im All befinden“, so Praks.

Von Matti Välimäki, Juli 2017

 

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