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UWE3 – Kleinstsatellit der Uni Würzburg

02.04.2013, von , in Karte anzeigen

Im "Zauberwürfel"- Satelliten UWE3 steckt viel Elektronik (Foto: Uni Würzburg)

Im „Zauberwürfel“- Satelliten UWE3 steckt viel Elektronik (Foto: Uni Würzburg)

Satelliten sind groß, klobig und kommen aus riesigen Hightech-Labors? Stimmt nicht ganz: An der Universität in Würzburg basteln Forscher und Studenten an UWE-3. (Das steht für „Universität Würzburg Experimentalsatellit“). Hightech steckt in dem Satelliten auch drin, aber UWE-3 ist nur rund zehn mal zehn Zentimeter klein und nur rund ein Kilogramm schwer. So klein, dass UWE-3 in einer Rakete kaum auffällt. Und trotzdem voller sensibler Technik. Der Kleinstsatellit-UWE3 ist gerade auf dem Weg nach Russland – vorher war unsere Reporterin Inga Pflug noch bei letzten Funktionstests dabei.

UWE3 wird auf "Herz und Nieren"geprüft. (Foto: Inga Pflug)

UWE3 wird auf „Herz und Nieren“geprüft. (Foto: Inga Pflug)

Das Ziel der Würzburger Forscher ist es, UWE-3 mit seinen „Geschwister-Satelliten“ zu vernetzen. So dass sie die Erde quasi im Schwarm beobachten können. Gemeinsam sollen sie beispielsweise die Erdoberfläche beobachten und nach einem Erdbeben zeigen, wo sich der Boden wie verändert hat, wo es besonders schlimm ist und wo noch Zufahrtsstraßen frei sind. Seine Reise ins All wird UWE-3 demnächst an Bord einer russischen Rakete antreten. Aber vorher haben die Forscher an der Uni Würzburg noch alle Hände voll zu tun. Jede Funktion muss getestet und noch weiter optimiert werden.

In der Würzburger Robotikhalle simulieren Doktorand Stephan Busch und seine Kollegen mit Hilfe eines großen Scheinwerfers (und eines komplizierten mathematischen Algorithmus) beispielsweise die Sonne. Aus dem Winkel, in dem UWE-3 angestrahlt wird, kann der kleine Experimentalsatellit  dann berechnen, wo er sich gerade im Raum befindet. Auf fünf Grad genau funktioniert das – im Modell. Denn die Tüftler wie Space-Master Philip Bangert testen meistens nur einzelne Subsysteme von UWE-3.

Ein Teil der Elektronik von UWE3 (Foto: Inga Pflug)

Ein Teil der Elektronik von UWE3 (Foto: Inga Pflug)

Außerdem gerade auf dem Prüfstand: Das Regelungssystem, das UWEs Bewegungen im All steuern soll. Der kleine Satellit orientiert sich am Magnetfeld der Erde und nutzt es, um sich zu bewegen: Kommt UWE-3 ins Trudeln – etwa, wenn er aus der Rakete abgefeuert wird – „krallt“ er sich mit einem Magneten in seinem Inneren quasi am Magnetfeld der Erde fest und bremst sich so ab. Satelliten-Tüftler Stephan Bosch beschreibt es so: „Er beobachtet, wie er sich dreht und wie sich das Erdmagnetfeld so quasi unter ihm wegdreht.“

UWE3 kann auf Veränderungen des Magnetfeldes reagieren. (Foto: Inga Pflug)

UWE3 kann auf Veränderungen des Magnetfeldes reagieren. (Foto: Inga Pflug)

Um zu bremsen muss UWE-3 genau berechnen, wann er seinen eigenen Magneten an- und ausschalten muss. Und durch die Wechselwirkung von UWEs On-Board-Magnet und dem Magnetfeld bremst der Satellit dann ab. Getestet wird das in der Robotikhalle der Uni Würzburg mittels zweier Reifen, die ein Magnetfeld erzeugen. Weil die Studenten die Schwerkraft nicht ausschalten können, liegt UWE-3 dafür in einer Kugel, die möglichst reibungsfrei auf einem Luftbett schwebt.

UWE-3 hat zwei Vorgänger (UWE-1 und UWE-2), die bereits erfolgreich ins All gebracht wurden. Mittlerweile wird das UWE-Projekt außerdem von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. gefördert. Denn auch die „großen Satelliten“  können von UWE lernen:

UWE3 - seinen Namen hat er von "Universität Würzburg Experimentalsatellit" (Foto: Uni Würzburg)

UWE3 – seinen Namen hat er von „Universität Würzburg Experimentalsatellit“ (Foto: Uni Würzburg)

Der Satellit ist so klein, dass er bei einem Raketenstart einfach als „Ausgleichsgewicht“ mit ins All geschossen werden kann. Vergleichbar mit den kleinen Blei-Gewichten an unseren Autoreifen, kann der zehn mal zehn Zentimeter kleine Zauberwürfel bei einer Rakete die Unwucht ausgleichen und so als sinnvoller Helfer kostengünstig in den Orbit reisen. Das spart Energie, sagt Projektleiter Klaus Schilling vom Würzburger Institut für Informatik.

Und noch etwas hat UWE-3 seinen großen Verwandten voraus: Wenn UWE-3 im Orbit mit seinen „Geschwistern“ zusammenarbeitet, kommt es beim Ausfall eines Satelliten nicht zum Totalausfall: Die anderen UWEs übernehmen dann seine Aufgaben. Das geht dann vielleicht langsamer, aber es geht weiter, betont Schilling und freut sich, dass mit den miniaturisierten Satelliten auch weniger Weltraumschrott entsteht.

Hinter den Kulissen arbeiten die Forscher an der Uni Würzburg schon an den UWE-Reihen fünf bis acht. Doch jetzt muss erst einmal UWE-3 sein Können unter Beweis stellen. Die Studenten haben ihm beigebracht, auf ein „Hallo“ mit einem „Hi“ zu antworten. Und warten schon jetzt voller Vorfreude auf einen Gruß aus dem All.

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