Erster österreichischer Satellit

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1 Erster österreichischer Satellit M. Unterberger, O. Koudelka, B. Josseck, N. Valavanoglou, P. Schrotter, R. Finsterbusch 1 Inhalt Aufgaben der TUGSAT-1 / BRITE Austria Mission Beteiligte Partner Wissenschaftliche Zielsetzungen Aufbau des Satelliten Studien, Kooperationen 2

2 TUGSAT-1 / BRITE AUSTRIA MISSION Design, Entwicklung, Bau, Test, Start und Betrieb des ersten österreichischen Satelliten im Rahmen des österreichischen Weltraumprogramms (finanziert aus dem Nationalen Weltraumprogramm ÖWP III der FFG/ALR) Ausbildung von Studierenden ( Hands-on Training ) in der Gesamtabwicklung eines ambitiösen Weltraumprojektes Interfakultäres und interuniversitäres Projekt - Elektrotechnik und Telematik - Astronomie und Satellitengeodäsie - Mechanik und Thermodynamik 3 BRITE AUSTRIA Die Projektpartner Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie - Impulsprogramm Österreichisches Weltraumprogramm 2006 (ÖWP) Forschungsförderungsgesellschaft FFG - Initiator des Projektes - Abwicklung über ÖWP 2006 TU Graz (Prof. O.Koudelka) - Projektleitung, Design, Bau und Test des Satelliten - Technologie und Ausbildung - Bau der Kommunikations- und wissenschaftlichen Nutzlast - Logistik für Start, Betrieb des Satelliten und der Bodenstation Graz Universität Wien (Prof. W.Weiss) - Wissenschaft und internationale Kooperation (Kanada) - Auswertung der astronomischen Daten (Sternenkamera) TU Wien (Prof. A.Scholtz) - Betrieb der Bodenstation Wien Space Flight Labortory, Universität Toronto (Dr. R.Zee) 4

3 TUGSAT-1 / BRITE AUSTRIA Bright Target Explorer Forschungszweck: Untersuchung heller Sterne mit Hilfe einer präziser Sternenkamera Eröffnet der Astronomie eine neue Dimension zur Erkundung von hellen Sternen ohne Störung durch die Erdatmosphäre mit Hilfe von kostengünstigen Instrumenten 5 Wissenschaftliches Ziel Messung der Oszillationen heller Sterne mit Teleskop (CCD Sensor) Aufnahme von Zeitserien (Minuten bis Monate) Beobachtung des Grundschwingungsmodus und der Harmonischen gibt Aufschluss über die Dichteprofile der Sterne Gleichzeitige Beobachtung mehrerer heller Sterne: differentielle Photometrie BRITE Mission: Größenordung

4 Satelliten - Konstellation Paar von Satelliten: unterschiedliche spektrale Filter für die Sternenkamera, Farbinformation zusätzlich zur Helligkeitsinformation Keine beweglichen Teile (Filterwechsel nicht möglich) Verringerung der Entwicklungskosten Risikominimierung Längere Beobachtungszeiten 7 TUGSAT-1 / BRITE-AUSTRIA Nanosatellit, Masse: 6 kg erster einer Serie von österreichischen Kleinsatelliten Innovation: präzise Dreiachsenstabilisierung auf Kleinstsatellit Genauigkeit der Lageregelung: 1 Bogenminute Stromversorgung: 6 W (mittels Solarzellen) Datenübertragungsrate: 32 kbit/s kbit/s Datenvolumen / Tag: typisch 2 MByte Frequenzbereiche: 2057 / 2234 MHz (S-Band) sowie 430 MHz (UHF) Sendeleistung: 0.5 Watt 8

5 Layout Magnetometer S-Band Antenne Solarzellen UHF Antenne Sternenkamera Startracker (zur Lageregelung) 9 Layout (2) Photometrisches Instrument 10

6 Trays OBC Stack Schwungräder Li-Ion Batterie 11 Lageregelung 12

7 Sternenkamera CCD Detektor Teleskop - Optical Cell Startracker 13 Sternenkamera (2) CCD Sensor (ca.5 W) 1280 x 1024 bis 4556 x 3044 Pixelgröße: 5-8 Mikrometer A/D: bit Effektive Quanteneffizienz: % Apertur: 25 x 35 mm Erwünschte Genauigkeit: mag. pro 15 min. Beobachtung Weltraumqualifizierte Farbfilter nm (blau) nm (rot) 14

8 Bodeninfrastruktur Bodenstationen in Graz, Wien, Toronto Automatische Datenerfassung und -aufzeichnung Datenserver Daten können den Astronomen zur Verfügung gestellt werden 15 Bodenstation Graz 16

9 Bodenstation Wien 17 Studien an der TU Graz Bahnsimulation (Derflinger, Meier, Unterberger) Simulation der Kommunikationsstrecke (Unterberger) Antennensimulation (Derflinger, Meier) Simulation des Stromversorgungssystems (Klock) Telemetriesystem (Traussnig) Zukünftige All-IP - Protokolllösung (Dufour) 18

10 Kosten / Laufzeit Entwicklungs- und Testphase: 2 Jahre Kosten für Bau: 450 (FFG, Impulsprogramm des BMVIT + 50 k TU Graz) Kosten für Betriebsphase: in Verhandlung Missionsdauer des Satelliten: min. 2 Jahre 19 Zusammenfassung Österreich-Premiere: erster österreichischer Nanosatellit Wissenschaft: Sternenkamera eröffnet Astronomie neue Dimension zur Erkundung von hellen Sternen Technologie/Nachhaltigkeit: Entwicklung einer kostengünstigen Satellitenplattform für künftige wissenschaftliche und technologische Missionen Mehrwert für Lehre: TUGSAT / BRITE Austria bietet angewandte Ausbildung für Studierende Nachwuchs für Weltraumwissenschaften akquirieren Interesse für Naturwissenschaften bei Schülern fördern 20

11 Zusammenfassung (2) Breite Öffentlichkeit: Akzeptanz für Technologie und Forschung schaffen, Interesse wecken, Identifikation mit Weltraumforschung Kooperation mit Weltrauminstitutionen in Graz Joanneum Research, ÖAW Industrie: MAGNA Space Technologies, SIEMENS, AAe 21 Information Kontakt: 22