Der Bau eines Minisatelliten
In den vergangenen Monaten haben wir uns vom Team PHOENIX der Entwicklung eines Minisatelliten gewidmet.
Die Entwicklung des Satelliten findet im Rahmen des 12. Deutschen CanSat-Wettbewerbs statt. Das Ziel dieses CanSats ist die frühzeitige Erkennung der Waldbrandgefahr. Der Wettbewerb und unsere Mission wurde im letzten Bericht bereits vorgestellt.
Mehr zum Dreh des SWR sowie den Beitrag von Bildungsminister Sven Teuber hier im Instagram-Kanal von Team PHOENIX.
Die Phase der Entwicklung und des Baus haben wir mittlerweile abgeschlossen. Am ursprünglichen Design der Technik wurden einige Details verbessert. Beispielsweise wurde die Platzierung einiger Sensoren und der Kameras im Satelliten geändert, um den begrenzten Platz möglichst effizient zu nutzen. Zudem wurde eine neue Außenhülle entworfen, in der die Positionsleuchten zum Wiederfinden des CanSats verbaut sind. Beispielsweise musste die Bauweise auch für den Einbau eines speziellen Schalters optimiert werden. Dazu musste zunächst ein Schalter gesucht werden, der den starken Vibrationen beim Flug mit der Rakete standhält und sich nicht ausschaltet.
Aktuelle Version des CanSats mit und ohne Außenhülle
Während und nach dem Zusammenbau aller Bauteile müssen diese auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden. Dabei mussten wir feststellen, dass einige Sensoren fehlerhaft sind und ausgetauscht werden müssen. Mit dem, zum Großteil fertiggestellten, Satelliten konnten in den letzten Wochen einige größere Tests durchgeführt werden.
Dazu wurde beim Test des Akkus der Satellit bis zum Entladen des Akkus betrieben. Somit konnten wir eine Betriebsdauer von über 6 Stunden ermitteln, was die Mindestvorgabe von 4 Stunden deutlich übertrifft.
Für einen weiteren Test haben wir den CanSat an einer Drohne befestigt. Während des Flugs mit der Drohne wurden unter Anderem die Temperatur- und Höhendaten des CanSats mit denen der Drohne abgeglichen. Zudem konnten wir bei diesem Test die Funkverbindung zwischen Satellit und Bodenstation überprüfen. Dazu wurde der Abstand dazwischen immer weiter erhöht und die Signalstärke im Verhältnis zur Distanz dokumentiert. Auch dieser Test lieferte uns sehr zufriedenstellende Ergebnisse, die die Vorgaben weit übertreffen.
Test einiger Sensoren mit Hilfe einer Drohne
Um die volle Funktionalität des CanSats vor der Startkampagne sicherzustellen, sind in den nächsten beiden Wochen weitere Tests der Temperatursensoren und der Kameras geplant.
Während der Entwicklung der Hardware wurde zudem fleißig am KI-Modell zur Auswertung der Daten gearbeitet. Das Modell liefert mittlerweile verlässliche Daten zur Klassifizierung der Vegetationsart und zur Gesundheit der Pflanzen. Auch das finale Ziel der Mission, die Risikobewertung der Waldbrandgefahr, ist bereits möglich. Bisher wurde das Modell an öffentlich zugänglichen Satellitenbildern getestet. In den nächsten Tagen werden wir, ähnlich wie beim Funktest, mit Hilfe einer Drohne Luftbilder mit dem CanSat aufnehmen, um die Datenanalyse dieser Bilder zu testen.
Neben den finalen Tests warten noch einige Aufgaben in Vorbereitung auf die Startkampagne auf uns. Diese findet vom 09. bis 13. März in Bremen statt. Dort werden wir der Jury unsere CanSat-Mission mit Hilfe einer Posterpräsentation vorstellen. Der CanSat muss zudem die technische Abnahme bestehen, in der die Einhaltung der Vorgaben überprüft wird. Dem folgt der Starttag: In einer Rakete werden je drei Satelliten auf 700m gebracht und erfüllen anschließend ihre Mission. Die dabei gewonnenen Daten werden ausgewertet und am darauffolgenden Tag der Jury mit den Ergebnissen des gesamten Wettbewerbs präsentiert.
Neben den wettbewerbsrelevanten Aktivitäten erhalten wir in dieser Woche viele spannende Einblicke in die ,,City of Space“ Bremen. Die Arbeiten bis dahin und die Startkampagne können auf unserem Instagram-Kanal @phoenix.cansat verfolgt werden.
Text und Fotos: Franz Simon, Team PHOENIX