SOURCE-2

Stuttgart Operated University Research CubeSat for Evaluation and Education 2

SOURCE-2 setzt die Erfolgsgeschichte des SOURCE-Projekts fort und bietet den Studierenden in Stuttgart weiterhin praxisnahe Ausbildung und Forschung im Bereich Raumfahrt. Mit dem Ziel, die Erkenntnisse aus dem ursprünglichen Projekt auszubauen, wird SOURCE-2 ein neues Niveau an Professionalität erreichen und den Studierenden einzigartige Erfahrungen bieten. Innovative Konzepte fördern den Wissensaustausch und die Technologietransfer, während das Forschungsnetzwerk der KSat e.V. erweitert wird. Die eigene Technologie, wie die FerroWheels, wird weiterentwickelt und erstmalig im Orbit erprobt. Dank der innovativen Fortschritte im SOURCE-Bus System wird das PETRUS Triebwerk des Instituts für Raumfahrtsysteme weiter optimiert, sodass SOURCE-2 als erster studentischer Satellit in Europa Orbitänderungen durchführen kann. Der wissenschaftliche Fokus liegt auf der Raumlagebewusstsein, um aktuelle Herausforderungen im niedrigen Erdorbit anzugehen. Zudem bringt das neuartige Nutzlastkonzept Erfahrungen in den Bereichen On-Orbit Servicing und aktive Müllbeseitigung nach Stuttgart. Durch Kooperationen und Austauschformate mit Projektpartnern wird das Potenzial des studentischen CubeSat-Projekts gesteigert. SOURCE-2 soll eine Basis für eine größere Initiative schaffen, die sowohl Schüler als auch Interessierte für MINT-Berufe begeistert und neue Wege in der Wissenschaftskommunikation geht, während das Projekt nach erfolgreicher Phase 0 nun in Phase A vorangetrieben wird.

Unsere Nutzlasten

DETECT

DETECT ist eine bahnbrechende Technologie, die die Detektion und Verfolgung von Objekten im Orbit revolutioniert. Durch den Einsatz einer Kamera auf einem robotischen Arm, die einen E-Ink-Bildschirm mit einem ArUco-Marker beobachtet, ermöglicht sie präzise Messungen von Entfernung und Position und wurde erstmals im Weltraum getestet. Mit fortschrittlicher Computer Vision und KI zur Bildverarbeitung eröffnet DETECT neue Horizonte für Rendezvous- und Dockingmanöver und bildet die Grundlage für On-Orbit-Servicing sowie Active Debris Removal.

FerroWheel

Die FerroWheels-Technologie, welche magnetische Ferrofluid-Lager nutzt, bietet eine hocheffiziente und langlebige Alternative zu klassischen Reaktionsrädern. Die Vorteile von Ferrofluiden wurden bereites bei den Projekten PAPELL, FerrAS und FARGO erprobt. Der erste Einsatz im Orbit markiert einen bedeutenden Schritt in die Zukunft der Raumfahrttechnik.

Retroreflektoren

Die Retroreflektoren des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrttechnik spielen eine entscheidende Rolle für das präzise Tracking und die Beobachtung im Weltraum, indem sie an der Außenstruktur strategisch platziert sind, um während der LEOP- und Inbetriebnahmephasen wertvolle Unterstützung zu bieten. Diese innovativen Systeme tragen nicht nur zur sicheren Navigation und Überwachung bei, sondern fördern auch eine nachhaltige Nutzung des niedrigen Erdorbits, indem sie es ermöglichen, potenzielle Bedrohungen durch Weltraummüll frühzeitig zu identifizieren und zu managen. In Kombination mit der DETECT-Technologie wird so ein neuer Standard für die Raumfahrt gesetzt, der Effizienz und Verantwortung in der Erforschung unserer Umlaufbahn fördert.

3D-Druck-Teile

Mit AEROSPACE LAB Herrenberg setzen wir neue Maßstäbe im 3D-Druck von Strukturteilen im Erdorbit, indem wir recycelte Kunststoffe nutzen, die nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch innovative Lösungen für die Raumfahrt bieten. Wir engagieren uns dafür, Schüler*innen aktiv in unsere Forschungsprojekte einzubeziehen und ihnen die Möglichkeit zu geben, ihre Ideen und Ergebnisse im Weltraum zu testen. Unser Ziel ist es, eine langfristige Partnerschaft mit KSat e.V. aufzubauen und einen kontinuierlichen Austausch zwischen leidenschaftlichen Schülern und Studierenden zu fördern, sodass kreative Köpfe gemeinsam die Zukunft der Raumfahrt gestalten können.

SeeSat e.V.

Im Rahmen der spannenden Kooperation zwischen SeeSat e.V. und dem Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart entsteht eine innovative Steuerelektronik, die entscheidend für die Strahlungsexperimente des zukünftigen SeeSat-Satelliten sein wird. Besonderes Augenmerk gilt der Entwicklung einer fortschrittlichen S-Band-Antenne, die eine redundante Kommunikation mit einer höheren Datenrate ermöglicht. Diese Technologie wird gemeinsam mit dem IRS als Software Defined Radio implementiert und stellt somit einen bedeutenden Fortschritt in der Satellitenkommunikation dar, um zukünftige Missionen noch effizienter und zuverlässiger zu gestalten.

In Planung

Die regionale Vernetzung und die Kooperationen mit renommierten Institutionen wie der Universität Tokio und der Universität Aalen eröffnen spannende Perspektiven für unsere Projekte. Während wir gemeinsam an der Entwicklung einer noch unbestimmten Nutzlast arbeiten, profitieren wir von der tiefen Expertise der Universität Tokio im Bereich der CubeSat-Technologie, die uns ermöglicht, innovative Ansätze zu verfolgen und den Entwicklungsprozess durch wertvolle Reviews zu bereichern. Diese Zusammenarbeit spiegelt unser Engagement wider, durch Synergien und wissenschaftlichen Austausch zukunftsweisende Lösungen zu schaffen, die sowohl technologisch als auch regionalen Bedürfnissen gerecht werden.

Timeline

Juni 2023

Die ersten Pläne

Die ersten Überlegungen zu einem Nachfolger von SOURCE entstehen, um das wichtige Know-how erfahrener Mitglieder noch einzuarbeiten. Schritt für Schritt ergibt sich aus verschiedenen Nutzlasten und Vorgängerprojekten das Missionskonzept für SOURCE-2. Ziel ist es, erstmalig einen Satelliten in Stuttgart zu entwickeln, welcher sich den Herausforderungen des On-Orbit Servicing und der Active Debris Removal widmet.

April 2024

Offizieller Entwicklungsstart

Ein neues Projektteam wird aus zuvor unerfahrenen Bachelorstudenten gebildet und von erfahrenen Mitgliedern von SOURCE ergänzt. Gemeinsam wird daran gearbeitet, die Anforderungen an die komplexe Mission zu definieren und für den weiteren Projektablauf festzuhalten.

Oktober 2024

SOURCE-2 Workshop

Über sieben Tage hinweg erarbeitet das nun eingespielte SOURCE-2 Team ein umfassendes vorläufiges Design für den Satelliten und identifiziert erste Komponenten für die Entwicklung.

November 2024

SOURCE-2 Mission Definition Review

Zum ersten Mal stellt sich das junge SOURCE-2 Team einem Review durch erfahrene SOURCE Mitglieder und Mitarbeiter des Instituts für Raumfahrtsysteme. Durch eine ausführliche technische Dokumentation können viele Erfahrungen an das Team weitergegeben werden, und das Feedback fällt positiv aus – SOURCE-2 hat sein erstes Review bestanden und geht nun in die nächste Projektphase über.

 
 

Mehr zum Thema

CubeSats

CubeSats sind kleine, standardisierte Satelliten, die ursprünglich für Bildungszwecke und die Raumfahrtforschung entwickelt wurden. Sie bestehen meist aus modularen Würfeln von 10 x 10 x 10 cm Größe (einem sogenannten „Unit“ oder 1U), die kombiniert werden können, um größere CubeSats zu bilden. CubeSats sind relativ günstig zu bauen und zu starten, was sie für Universitäten und Forschungsinstitute interessant macht, die kostengünstig Experimente im Weltraum durchführen möchten.

Ein wichtiger Vorteil von CubeSats ist ihre Flexibilität und Vielseitigkeit. Sie werden häufig für wissenschaftliche Messungen, Kommunikationsaufgaben oder Erdbeobachtung eingesetzt. CubeSats können zudem durch kommerzielle Startanbieter gemeinsam mit anderen Nutzlasten ins All gebracht werden (sogenannte „Rideshare“-Starts), was die Kosten im Vergleich zu größeren Satelliten weiter senkt. Durch ihre kompakte Größe und modulare Bauweise eignen sie sich für spezialisierte, kurzfristige Missionen.

In den letzten Jahren hat die Bedeutung von CubeSats stark zugenommen. Sie spielen mittlerweile eine wesentliche Rolle in der Entwicklung von Raumfahrttechnologien, indem sie als Testplattformen für neue Systeme oder Konzepte dienen, die dann in größeren Missionen eingesetzt werden können. Auch die Industrie und das Militär nutzen CubeSats zunehmend für operative Zwecke, beispielsweise für Kommunikations- oder Überwachungsaufgaben. Dank ihres günstigen und schnellen Einsatzes haben CubeSats das Potenzial, die Raumfahrtlandschaft nachhaltig zu verändern.

Wir suchen dich!

Hat SOURCE-2 dein Interesse geweckt? Wir sind immer auf der Suche nach neuen Mitgliedern!

Egal ob du gerade im 1. Semester anfängst oder schon Raumfahrtexperte bist und egal, was du studierst: Wir finden für alle eine spannende Position in unserem Team. Alle unsere Projekte sind in Subsystemen organisiert, die für verschiedene Teilbereiche verantwortlich sind. Falls du jetzt schon weißt, worauf du Lust hast, kontaktiere uns!

Eine Teilnahme an SOURCE-2 ist freiwillig oder im Rahmen der fach-affinen SQ Praktikum CubeSat Technik möglich, solltest du an der Universität Stuttgart studieren. Zudem ist die SQ-Teilnahme auch im Rahmen unserer Projekte SOURCE und ATHENE möglich! Für die Teilnahme werden 3 ECTS angerechnet.

SOURCE-2 Subsysteme

Projektleitung und System Ingenieure

Die Projektleitung und das Systemingenieurteam bilden das organisatorische Rückgrat von SOURCE-2. Sie steuern das Projekt mit klaren Zielsetzungen, strukturierter Aufgabenverteilung und einer agilen Arbeitsweise. Mit einem reduzierten Kernteam aus erfahrenen Mitgliedern – bestehend aus zwei Projektleitern, zwei Betreuern und einem leitenden Systemingenieur – wird eine effiziente Kommunikation und schnelle Entscheidungsfindung gewährleistet. Hier suchen wir aktuell Unterstützung und freuen uns über jedes Interesse!

Onboard Data Handling

Das OBDH-Subsystem von SOURCE-2 ist das zentrale Element für Datenverarbeitung und -management. Es verbindet alle Subsysteme und steuert sowohl Systemoperationen als auch die Verarbeitung großer Datenmengen. Ein Haupt-Onboard-Computer (Xiphos Q7S) übernimmt die Systemverwaltung, während ein Nutzlast-Onboard-Computer (Trenz Electronic TE0720) datenintensive Aufgaben wie Bildverarbeitung bewältigt. Für die Kommunikation sorgen ein zuverlässiger CAN-Bus und eine Ethernet-Verbindung für hochperformante Nutzlasten. Bewährte Technologien und effiziente Kommunikationsprotokolle reduzieren die Komplexität und gewährleisten einen reibungslosen Betrieb.

Interessiert? Werde Teil unseres OBDH-Teams!

Attitude and Orbital Control System

Das Attitude and Orbit Control System (AOCS) von SOURCE-2 sorgt für die Stabilisierung und präzise Steuerung des Satelliten. Es integriert bewährte Technologien wie Magnetorquer, Reaktionsräder und hochpräzise Sensoren, um sowohl interne Störungen als auch äußere Einflüsse wie Sonnendruck auszugleichen. Die Integration des PETRUS-Antriebssystems stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Durch eine robuste und redundante Architektur gewährleistet das AOCS eine zuverlässige Erfüllung der missionstechnischen Anforderungen und trägt wesentlich zum Erfolg der wissenschaftlichen und technologischen Ziele bei.
Wenn du dich für Regelungstechnik oder Elektrotechnik interessierst, bist du hier definitiv richtig aufgehoben!

Electrical Power System

Das Electrical Power System (EPS) von SOURCE-2 gewährleistet die Energieversorgung aller Subsysteme durch eine robuste Architektur mit fünf AZUR Space 4G32A Solararrays und einer GOMSpace BPX 3000mAh Batterie. Die GOMSpace P60 PCDU sorgt für effiziente Energieverteilung und Sicherheitsfunktionen wie Überlastschutz und MPPT. Herausforderungen durch das extreme Magnetfeld des PETRUS-Antrieb und dem hohen Energiebedarf der Nutzlasten sind Kernherausforderungen für das EPS-System von SOURCE-2. Wenn du dich für Elektro- oder Batterietechnik interessierst, wirst du dir innerhalb unseres EPS-Teams spannende Aufgaben finden können!

Struktur und Thermalkontrolle:

Das Subsystem für Struktur und Thermalkontrolle gewährleistet die mechanische Stabilität und Temperaturregulierung des Satelliten. Eine modulare Struktur aus Aluminium 6082 schützt vor Startbelastungen, Strahlung und Trümmern und integriert alle Komponenten effizient. Das gestapelte Layout mit zwei longitudinalen Stacks nutzt den begrenzten Raum optimal und reduziert elektromagnetische Störungen durch den PETRUS-Antrieb. Das Thermalsystem verteilt Wärme über die Struktur, schützt vor Überhitzung und extremen Temperaturen und erleichtert die Integration thermischer Elemente wie Heizungen.

Wenn du dich für die Finite Elemente Methode oder allgemein Mechanik interessierst, ist dieses Subsystem das richtige für dich!

Communications

Das Kommunikationssystem ist definitiv eines der spannendsten Subsysteme von SOURCE-2. Es bildet die Verbindung zwischen dem Satelliten und der Bodenstation und ermöglicht die Übertragung von Telemetrie-, Telecommand- und Nutzlastdaten. Es nutzt zwei ANYWAVES S-Band Patchantennen und einen Syrlinks EWC31 Transceiver, der eine vollständige CCSDS-Konformität bietet. Diese Konfiguration gewährleistet eine zuverlässige bidirektionale Datenübertragung und unterstützt Datenraten von bis zu 2 Mbps, erfordert allerdings noch einiges an Arbeit.

Herausforderungen wie begrenzte Energie und Signaldämpfung über große Entfernungen sollen durch ein effizientes Systemdesign und ein ausgewogenes Link-Budget bewältigt werden. Wenn dich Elektrotechnik und Nachrichtentechnik interessieren, bist du in unserem COM-Team ideal aufgehoben!

Projektpartner