Studentische CubeSats sollen offene Satellitenkommunikation erproben
PROVES-Maia und PROVES-Taygeta starteten mit einem SpaceX-Versorgungsflug zur Internationalen Raumstation. Die Hochschulprojekte verbinden praktische Raumfahrtausbildung mit Amateurfunk, Strahlungsmessungen und geplanten Verbindungen zwischen Kleinsatelliten.
Mit zwei studentisch gebauten CubeSats befanden sich am 13. Oktober auch Hochschulprojekte an Bord des 35. kommerziellen SpaceX-Versorgungsfluges für die NASA. PROVES-Maia und PROVES-Taygeta flogen zusammen mit mehr als 6.300 Pfund Fracht in Richtung Internationale Raumstation.
Darüber berichtete NASA Blogs am Dienstag, 13. Oktober. Die Falcon-9-Rakete hob um 6.33 Uhr US-Ostküsten-Sommerzeit vom Space Launch Complex 40 auf der Cape Canaveral Space Force Station in Florida ab.
Der Transport zur Raumstation war nur eine Etappe der geplanten Kleinsatellitenmissionen. Laut der Veröffentlichung sollten die Geräte erst nach einer späteren Aussetzung von der ISS ihren Betrieb aufnehmen; ein bereits erfolgter Einsatz im Orbit oder ein erfolgreicher Beginn der Experimente wurde darin nicht bestätigt.
Maia und Taygeta gehören zum hochschulübergreifenden Programm Pleiades Five. Dessen Name verweist auf fünf Pleiades Rapid Orbital Verification Experiment System CubeSats, kurz PROVES, die auf einer gemeinsamen technischen Grundlage aufbauen und miteinander verbundene Bildungs- und Kommunikationsziele verfolgen.
Im Mittelpunkt steht ein offen dokumentierter Satellitenbausatz. Konstruktionsdateien und Software sollen anderen Teams zur Analyse, Nutzung und Weiterentwicklung zur Verfügung stehen. Neue Hochschulgruppen können dadurch vorhandene Arbeit übernehmen, statt jedes Bauteil und jede Programmschicht einer Raumfahrzeugplattform selbst neu zu entwickeln.
Gerade bei studentischen Projekten ist diese Arbeitsteilung bedeutsam. Studienzeiten und Budgets sind begrenzt, während ein flugfähiger Satellit elektrische Versorgung, Avionik, Funktechnik, Nutzlasten, Software und mechanische Komponenten zu einem zuverlässig getesteten Gesamtsystem verbinden muss.
Die NASA hatte PROVES 2024 über ihre CubeSat Launch Initiative ausgewählt. Das Programm verschafft qualifizierten Kleinsatelliten von Bildungseinrichtungen und anderen zugelassenen Organisationen Startgelegenheiten. Verwaltet wird es vom Launch Services Program am Kennedy Space Center in Florida.
PROVES-Maia ist der Beitrag der Texas State University. Das Team griff auf die von der California State Polytechnic University, Pomona, entwickelte Standardplattform zurück und konnte sich dadurch gezielt mit dem Zusammenbau flugtauglicher Hardware sowie der Integration der eigenen Systeme befassen.
Im März schloss das Space Lab der Texas State University die Montage in seinem Reinraum ab. Die Studierenden bauten Avionik, Energieversorgung und Nutzlastsysteme ein. Anschließend waren Vibrationstests am Johnson Space Center in Houston Teil der Vorbereitung auf die mechanischen Belastungen eines Raketenstarts.
Nach Aussetzung und Inbetriebnahme sollte Maia digitale Nachrichten für Funkamateure über UHF- und S-Band-Verbindungen weiterleiten. Soweit die jeweiligen Bedingungen es zuließen, waren zudem Versuche vorgesehen, Nachrichten zwischen mehreren PROVES-Satelliten zu routen.
PROVES-Taygeta entstand aus der Zusammenarbeit des Bronco Space Lab von Cal Poly Pomona mit dem Mt. San Antonio College in Walnut, Kalifornien. Neben seiner Amateurfunkaufgabe trägt der CubeSat eine Kamera und ein Experiment zur Erfassung von Strahlung in einer niedrigen Erdumlaufbahn.
Funkamateure sollten Bilder der Kamera aus dem Orbit herunterladen können. Ein eigener Bordprozessor war dafür vorgesehen, näherungsweise die Energien registrierter Strahlung zu bestimmen. Die dabei erzeugten Messwerte sollten auf direkte Anforderung durch Bodenstationen vom Raumfahrzeug abrufbar sein.
Für die Verbindung der einzelnen Missionen ist das quelloffene Protokoll Dynamic Relay for Intersatellite Fault Tolerance, kurz DRIFT, vorgesehen. Es soll die Weiterleitung von Daten zwischen Satelliten ermöglichen und damit untersuchen helfen, wie kleine Raumfahrzeuge nicht nur mit dem Boden, sondern auch untereinander Nachrichten austauschen können.
Die Öffnung des Projekts schließt den Bodensektor ein. Die Beteiligten planten, den Entwurf einer Bodenstation zu veröffentlichen, damit Funkamateure leichter Übertragungen empfangen, Daten anfordern und an den Kommunikationsaktivitäten teilnehmen können.
Maia und Taygeta waren nicht die ersten gestarteten Komponenten der Kooperation. PROVES-Alcyone, PROVES-Atlas und PROVES-Electra waren bereits im April mit der NASA-Mission Northrop Grumman Commercial Resupply Services 24 zur Raumstation aufgebrochen. Ob die beiden im Oktober transportierten CubeSats danach wie vorgesehen ausgesetzt wurden und ihre Tests begannen, ging aus der zugrunde liegenden Mitteilung nicht hervor.