Műhold ATHENE-1: Nemzeti Űrkutatási Ellenőrző Központ irányítja a kísérleti laboratóriumot az űrben

Cube1G-Terminal – Munka a tisztatérben: Az optikai terminált a DLR Kommunikációs és Navigációs Intézet tisztatérében készítik fel a használatra. A SeRANIS (Seamless Radio Access Networks for Internet of Space) küldetés során az ATHENE-1 kis műholdon kísérleteket mutatnak be, amelyek adatait a Cube1G segítségével továbbítják a földre. (Forrás: © DLR. Minden jog fenntartva)

Cube1G-Terminal a tisztatérben: A Cube1G optikai terminál rendelkezik egy durva beállító egységgel, amely a lézerfényt a hordozórendszertől függetlenül bármely irányba mozgathatja. Ez a rugalmasság lehetővé teszi az adatátvitelt a műhold helyzetétől függetlenül. (Forrás: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))

A SpaceX Transporter-18 küldetésének indítása: 2023. október 1-jén, csütörtökön, 20:32-kor közép-európai idő szerint a Falcon 9 elindult a „Transporter-18” küldetés keretében a Vandenberg Űrparancsnoki Bázis 4E-es (SLC-4E) űrrepülőtérről Kaliforniában, a Föld körüli pályára. A „Transporter-18” egy speciális rideshare küldetés volt kis műholdak számára. A repülésen 130 hasznos teher vett részt, köztük CubeSat-ok, mikroműholdak, kíséretként szállított hasznos teher és két űrhajó visszatérő modulokkal, valamint négy orbitális transzfer jármű, amelyek 41 ilyen hasznos teher szállítására voltak alkalmasak, melyeket később ki kellett bocsátani. (Kép: SpaceX)

– A DLR Nemzeti Űrkutatási Ellenőrző Központja (GSOC) felelős a telemetriai adatok átviteléért, a parancsok továbbításáért, valamint a műhold megfigyeléséért és irányításáért.
– A DLR emellett két műszert biztosít a műhold fedélzetén.
– Az ATHENE-1 technológiai demonstrátor a SeRANIS kutatási projekt központi eleme, amelyet a Müncheni Szövetségi Hadsereg Egyeteme vezet.
– Főbb területek: űrkutatás, biztonság, kis műholdak

Az ATHENE-1 technológiai demonstrátort sikeresen indította el az amerikai Vandenberg Űrparancsnoki Bázis Kaliforniában. Az OHB leányvállalatának, a LuxSpace-nek a fejlesztésében és gyártásában készült kis műhold a SpaceX Falcon-9 rakétáján, a Transporter-18 küldetés keretében indult, és tervezetten alacsony Föld körüli pályára állt. A műholdat a Német Lég- és Űrkutató Központ (DLR) Oberpfaffenhofen-i GSOC központja irányítja. A GSOC kutatásai során többek között új működési koncepciók tesztelését végzik a további automatizálás érdekében. Emellett a DLR két műszert biztosít a műhold fedélzetén.

A ATHENE-1 a SeRANIS (Személytelen rádióhozzáférési hálózatok az űr internetéhez) kutatási projekt központi eleme, melyet a Müncheni Szövetségi Hadsereg Egyeteme vezet és a Bundeswehr Digitális és Technológiai Kutatóközpontja (dtec.bw) támogat. A projekt célja, hogy az innovatív technológiákat gyorsabban juttassa át a kutatásból a gyakorlati alkalmazásba, és demonstrálja azok hasznosságát a jövőbeli űrtechnológiák számára.

GSOC mint központi interfész a műhold és a földi szegmens között

A sikeres indítással megkezdődik a küldetés működési szakasza. A GSOC biztosítja a szükséges földi infrastruktúrát a telemetriai adatok átviteléhez, a parancsok továbbításához, valamint a műhold megfigyeléséhez és irányításához.

„Az Oberpfaffenhofen-i GSOC a műholdak irányításának központi kapcsolópontja a műhold és a földi szegmens között” – mondja Dr. Anke Pagels-Kerp, a DLR Űrkutatási Igazgatóság vezetője. „Egyidejűleg kutatjuk a jövő műholdirányítási folyamatait és módszereit, amelyek magas fokú automatizáltsággal működnek majd, és egyre nagyobb számú műholdból álló konstellációkban, akár alacsony pályákon is. Az ATHENE-1 kiváló platform erre, hogy a növekvő automatizálást a való világban is kipróbáljuk.”

A kb. 300 kilogrammos ATHENE-1 műhold technológiai és tesztplatformként 15 tudományos kísérletet fog támogatni. A DLR részt vesz a Cube1G lézerkommunikációs terminálban, valamint a LITE (Laser Interferometer for Thermal Expansion measurements) műszerben, amely a hőhatás által indukált deformációk mérésére szolgál új anyagokon.

Kulcsfontosságú technológiák valós körülmények között való tesztelése

A küldetés középpontjában az új technológiák állnak a műholdas kommunikáció, hálózatépítés, felderítés és érzékelés, navigáció, valamint az AI-alapú adatfeldolgozás terén, közvetlenül az orbitális környezetben. Ide tartoznak többek között a hatodik generációs mobiltelefon-rendszerek (6G), lézerkommunikáció és az IoT (Dolgok Internete). Emellett a zavarok felismerésének, helymeghatározásának és ellensúlyozásának módszereit is tesztelik, amelyek a műholdas navigációs és kommunikációs rendszerek rezilienciájának növelését célozzák. A küldetés lehetőséget ad az intelligens jel- és adatfeldolgozás, valamint a biztonsági alkalmazások jövőbeli fejlesztéseinek kipróbálására is.

<p„Amikor hat évvel ezelőtt elindítottuk a SeRANIS-t, az volt a célunk, hogy a kulcsfontosságú technológiákat a lehető legkorábban, valós körülmények között teszteljük az űrben. Az ATHENE-1 sikeres indításával ez az álom valóra válik. A biztonságpolitikai helyzet az elmúlt években nem volt előre látható – de a rugalmas küldetéstervezés lehetővé tette számunkra, hogy új kérdéseket is felvessünk” – mondja Prof. Andreas Knopp, a SeRANIS kezdeményezője és programvezetője a Müncheni Szövetségi Hadsereg Egyetemén.

Rugalmas reagálás új szcenáriókra

Technológiailag az ATHENE-1 a szoftvervezérelt és újra konfigurálható műholdrendszerek irányába mutat. A küldetés során tesztelt technológiák lehetővé teszik, hogy a funkciókat és alkalmazásokat a start után is az új igényekhez igazítsák. Ezáltal a műholdak rugalmasabban reagálhatnak az új szabványokra, alkalmazási forgatókönyvekre vagy zavarokra.

<p„Az ATHENE-1 sikeres indítása mérföldkő az egész projektcsapat számára, és erős példája a tudomány és az ipar együttműködésének” – mondja Marco Fuchs, az OHB vezérigazgatója. „A küldetéssel megalapozzuk a jövő kommunikációs, navigációs és biztonsági alkalmazásainak fejlesztését. Az elmúlt évek fejlesztései megmutatták, mennyire fontos a technológiai szuverenitás és a reziliens űrrendszerek szerepe.”

A ATHENE-1 küldetés a LuxSpace által fejlesztett, moduláris Triton-X Heavy kis műholdplatformon alapul, amelyhez a Müncheni Szövetségi Hadsereg Egyeteme által kifejlesztett többfunkciós kísérleti hasznos teher csatlakozott, és az OHB Oberpfaffenhofen-i telepén került integrálásra. A startkampány lebonyolításáért az OHB Orbital Access felelt. A DLR mellett részt vesz a műveleti irányításban és az űrhajós kiképzésben az Űrkutatási és Űrhajós Kiképző Intézet Oberpfaffenhofenben, valamint a Műhold Geodéziai és Inertial Szenzor Intézet Hannoverben is.