headerphoto

Forschung

Neben einem erprobten 400 N Flüssigkeitstriebwerk erhielt AMSAT OSCAR-40 (P3-D) als weltweit erster Satellit ein thermisches Lichtbogentriebwerk (Arcjet). Das Projekt ATOS ( A rcjet T riebwerk auf O SCAR- S atelliten) wurde von Prof. Dr. Ernst Messerschmid, DG2KM (deutscher Astronaut auf der D1-Mission), am Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart (IRS) aus der Taufe gehoben. Dr. Dieter Zube entwickelte das Triebwerk am Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung der TU Dresden für den Einsatz auf P3-D weiter. Das Projekt wurde durch die DARA und das sächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur unterstützt. Die AMSAT-DL lieferte die Energieversorgungskomponenten und Elektronik zur Ansteuerung durch den Bordrechner. Neben der Raumfahrterprobung des Arcjets ist die Feinregulierung der Umlaufbahn eine der Hauptaufgaben des Triebwerks. Ein Einsatz auf der P5-A Mars Mission wird ebenfalls diskutiert.

 

 

IHU ist eine Abkürzung für "Integrated Housekeeping Unit", den Bordrechner des Satelliten. AMSAT P3-A wurde bereits mit einem frei-programmierbaren Bordcomputer auf Basis des COSMAC 1802 Prozessors ausgerüstet. Für die damilige Zeit schon eine absolute Neuigkeit. Aber AMSAT ging noch einen Schritt weiter, so gab es in der IHU keine ROM, sondern nur RAM. Durch einen eleganten Hardware-Bootloader konnte das Betriebssystem IPS und die Flugsoftware vom Boden aus über die Kommandostrecken geladen werden. Kommerzielle Satelliten hatten zu diesem Zeitpunkt noch fest-verdrahtete Sequenzer bzw. feste Ablaufsteuerungen, die relativ unflexibel waren.  Diesem technologischen Vorsprung war es zu verdanken, dass die AMSAT den Satelliten OSCAR-10 nach dem Zusammenstoß mit der letzten Raketenstufe der Ariane-Rakete überhaupt retten konnte.  Der Satellit war durch den Zusammenstoß in eine vollkommen falsche Fluglage geraten und der Satellit drehte sich entgegen der urpsrünglichen Drehrichtung um die eigene Achse. Sämtliche Navigationsinstrumente konnte dadurch keine sinnvollen Daten liefern und ohne eine funktionierenden Lageregelungssystem würde dem Satelliten innerhalb von wenigen Stunden der Strom ausgehen, da die Batterien wegen dem schlechten Sonnenwinkel kaum geladen wurden. Karl Meinzer, DJ4ZC gelang es dann ein kurzes Notprogramm in den Satelliten zu laden, mit dem es ihm gelang den Zustand zu stabilisieren und langsam den Satelliten in Richtung Sonne auszurichten.  Die Navigationsroutinen wurden dann durch neue Software ersetzt, welche die falsche Drallrichtung berücksichtigte und so wurde OSCAR-10 doch noch einer der erfolgreichsten Satelliten in der AMSAT-Geschichte.  Ohne die richtungsweisende Technologie der IHU und deren IPS-Betriebssystem, wäre jede andere Satellitenmission zum Scheitern verurteilt gewesen.

 

 

HELPAS steht für H igh E fficient L inear A mplification by P arametric S ynthesis. Es ist ein Verfahren für Linearverstärker mit einem hohen Wirkungsgrad. Dazu wird das Sendesignal in Betrag und Phase zerlegt. Die Phasenkomponente kann durch nichtlineare Komponenten in einem optimalen Arbeitspunkt verstärkt werden, während der Betrag über die Spannungsführung aufmoduliert wird. Hocheffiziente Schaltregler sorgen für einen gegenüber herkömmlichen Linearverstärkern deutlich verbesserten Wirkunsgrad.

Die HELAPS-Technologie wurde durch Dr. Karl Meinzer, DJ4ZC, im Rahmen seiner Dissertation entwickelt und kam bislang auf den Satelliten AO-7, AO-10 und AO-13
erfolgreich zum Einsatz.

LEILA, das Akronym für Lei stungs- L imit- A nzeige, istwird auf AMSAT-Phase 3-D erstmals zum Einsatz gekommen. Durch LEILA wird die Sendeleistung des Satelliten gleichmäßiger auf alle Funkverbindungen verteilt. Dazu erhalten Bodenstationen mit einer zu hohen Uplinkstrahlungsleistung durch LEILA ein Hinweissignal, die Sendeleistung zu reduzieren. Im Extremfall kann ein zu starkes Signal durch LEILA selektiv bedämpft werden.