Suchen

Prototyp Additiv gefertigter Minisatellit ist bereit für Tests im Weltraum

| Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

CRP hat vollständige funktionale Prototypen von Kleinsatelliten unter Verwendung eines mit Kohlenfaser verstärkten Verbundwerkstoffs im Lasersintern hergestellt.

Firmen zum Thema

Die gesamte Struktur und einige Komponenten des Kleinsatelliten Discovery 1a wurden aus dem CFK-Pulver Windform XT 2.0 additiv hergestellt.
Die gesamte Struktur und einige Komponenten des Kleinsatelliten Discovery 1a wurden aus dem CFK-Pulver Windform XT 2.0 additiv hergestellt.
(Bild: CRP)

Das Unternehmen Mini-Cubes wurde 2008 von Joseph Latrell mit dem Ziel gegründet, einen besonders kleinen Satelliten mit einer Größe von etwa 5 cm³ und einem Gewicht von höchstens 250 g zu entwickeln. Dieser Pocket-Qube soll eine Alternative zum Cube-Sat sein, dessen Freisetzungen in die Umlaufbahn immer kostspieliger werden.

Das Projekt

Vor kurzem haben Latrell und sein Team ein Engineering-Projekt für einen neuen, weltraumtauglichen 1P-Pocket-Qube mit dem Namen Discovery 1a gestartet. Ziel des Projekts ist es, eine ganze Serie von Pocket-Qube-Satelliten in additiver Fertigung herzustellen. Die Satelliten sollen zur Überwachung der Wasserressourcen eingesetzt werden.

Für die Herstellung dieses Kleinsatelliten hat sich Mini-Cubes an CRP USA gewandt, um die gesamte Struktur und einige Komponenten additiv zu fertigen. CRP USA, die US-Tochtergesellschaft von CRP Technology, bietet innovative Lösungen im selektiven Lasersintern mit der selbst entwickelten CFK-Werkstofffamilie Windform Top-Line.

Die Herausforderung

Angesichts einer so kleinen Struktur bestand die größte
Herausforderung darin, die Elektronik, die Kamera und das Funksystem im Inneren des Kleinsatelliten unterzubringen. Die mit Windform herzustellenden Teile waren entscheidend für den Erfolg des gesamten Projekts. Denn der Ausfall eines einzigen, winzigen Bauteils hätte den Ausfall des gesamten Satelliten zur Folge. Die Struktur musste unbedingt die Aufnahme und den Schutz aller Komponenten gewährleisten.

Für die Herstellung des Discovery 1a entschieden sich Latrell und die Mitarbeiter von CRP USA für den mit Kohlenfaser verstärkten Verbundwerkstoff Windform XT 2.0. Dieses Material der neuen Generation ersetzt das vorangegangene Produkt Windform XT in der Familie der Verbundwerkstoffe Windform Top-Line. Es zeichnet sich durch deutliche Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften aus, darunter +8 % bei der Bruchlast, +22 % beim Elastizitätsmodul und +46 % bei der Bruchdehnung.

Das Ergebnis

CRP USA hat für Mini-Cubes drei funktionale Prototypen des 1P Pocket-Qube hergestellt: zwei für Tests und einen für den Flug in die Umlaufbahn. Bei den Tests wurde der Kleinsatellit mit 20 kg belastet. Weiterhin wurde das Material Windform XT 2.0 Schwingungstests gemäß den GEVS-7000-Spezifikationen der NASA und dem Thermalvakuumtest zur Simulation der Bedingungen in der Erdumlaufbahn unterzogen und bei Temperaturen von -40 °C bis 50 °C getestet. Die 1P-Pocket-Qubes haben erfolgreich die Tests bestanden und die Standards von Mini-Cubes erfüllt. Der nächste Schritt ist der Test des 3D-gedruckten Satelliten in der Erdumlaufbahn. Er ist für das zweite Quartal 2021 geplant. (qui)

Das könnte Sie auch interessieren:

(ID:46804558)