Kleiner zäher Orbiter
Pico-Satellit UWE-3 trotzt der harten Weltraumstrahlung dank ausgeklügelter Software-Schadenskontrolle.
Der Würzburger Uni-Satellit UWE-3 überrascht derzeit die Fachwelt durch seine Robustheit: Trotz der harten Weltraumstrahlung ermöglicht seine Software dem komplett aus kommerziellen Bauteilen bestehenden Borddatenverarbeitungssystem, ohne jegliche Unterbrechung nun mehrere Monate zu funktionieren. UWE-3 gehört zu einer neuen Generation der Universität-Würzburg-Experimentalsatelliten. Seit dem 21. November 2013 zieht er seine Bahnen um die Erde. Der Würfel mit einer Kantenlänge von zehn Zentimetern und einer Masse von gut einem Kilogramm ist eine Entwicklung Würzburger Studierender und Doktoranden.
Abb.: Der Würzburger Uni-Satellit UWE-3 hat ein handliches Format. (Bild: U. Würzburg)
Seit mittlerweile acht Monaten funktioniert das Borddatenverarbeitungssystem des Würzburger Satelliten einwandfrei und völlig ohne Unterbrechungen – „und das, obwohl wir detektieren konnten, dass es sehr starke Weltraumstrahlung abbekommen hat“, sagt Klaus Schilling, an dessen Lehrstuhl UWE-3 entwickelt wurde.
Diesen Fortschritt erzielte das Würzburger Team um Stephan Busch und Philip Bangert durch ein redundantes Mikroprozessorsystem und seine innovative Software. Diese stellt Fehler ohne Betriebsunterbrechung sofort fest und schaltet auf die noch funktionierende Einheit um. Letztere übernimmt dann die Verantwortung für die unterbrechungsfreie Weiterführung des laufenden Betriebs. Gleichzeitig startet sie die Fehleranalyse und -korrektur an dem defekten Bauteil, um es schnellstmöglich wieder in Betrieb zu nehmen. „Das sind Fähigkeiten, die auch auf der Erde für hochzuverlässige technische Systeme von großem Interesse sein sollten“, sagt Schilling.
Wofür Schillings Team den Satelliten einsetzt? Es geht hauptsächlich um zwei wissenschaftliche Ziele: UWE-3 soll die Fähigkeiten einer effektiven Lage-Kontrolle für sogenannte Pico-Satelliten im Orbit demonstrieren. Darüber hinaus setzt er auf ein flexibles, modulares Satellitensystem-Design. Dieses ermöglicht einfache Änderungen und Anpassungen der einzelnen Komponenten und Untersysteme und schafft so die Grundlagen für ganze Formationen von Pico-Satelliten, die miteinander kooperieren.
Die „Eltern“ von UWE-3 sind fast ausnahmslos Studierende, die im internationalen Master-Studiengang „Space Science and Technology“ eingeschrieben sind, sowie Doktoranden am Zentrum für Telematik und am Lehrstuhl für Informatik VII. Sie haben den Kleinst-Satelliten unter der Leitung der Doktoranden Stephan Busch und Philip Bangert am Lehrstuhl für Informatik VII (Robotik und Telematik) entwickelt.
U. Würzburg / DE
