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Aug 12, 2023

Die NASA entwickelt einen größeren CubeSat-Nutzlastadapter für SLS

LOGAN, Utah – Die NASA entwickelt einen größeren Nutzlastadapter für Cubesats, die mit der nächsten Version des Space Launch Systems fliegen. Es ist jedoch unklar, ob kommende SLS-Starts einen solchen tragen werden

LOGAN, Utah – Die NASA entwickelt einen größeren Nutzlastadapter für Cubesats, die mit der nächsten Version des Space Launch Systems fliegen, obwohl unklar ist, ob kommende SLS-Starts solche sekundären Nutzlasten tragen werden.

Der Erstflug der SLS, der Artemis-1-Mission, die letzten November startete, beförderte zehn Cubesats, die nach der Freigabe der Orion-Raumsonde zu einem unbemannten Test eingesetzt wurden. Die NASA hatte ursprünglich 13 Cubesats für den Flug auf Artemis 1 ausgewählt, aber drei waren nicht rechtzeitig für die Nutzlastintegration im Herbst 2021 bereit.

Bei allen 13 ausgewählten Cubesats handelte es sich um 6U-Raumschiffe mit einer Größe von etwa 10 x 20 x 30 Zentimetern, was zum Zeitpunkt ihrer Auswahl einige Jahre vor dem Start nahezu dem Stand der Technik für solche Kleinsatelliten entsprach. „Ein 6U-Cubesat war damals riesig“, sagte David Hitt von der Jacobs Space Exploration Group während einer Präsentation am 10. August auf der 37. Jahreskonferenz für Kleinsatelliten.

Seitdem sind CubeSats jedoch größer geworden, um zusätzliche Fähigkeiten wie den Antrieb hinzuzufügen oder komplexere Nutzlasten aufzunehmen. „Es ist klar, dass wir dort unsere Fähigkeiten verbessern müssen“, sagte er.

Die NASA hat einen neuen Nutzlastadapter für die Block-1B-Version des SLS mit der leistungsstärkeren Exploration Upper Stage entwickelt. Dieser Adapter namens Nest verfügt über 15 Nutzlast-Montagepositionen, die Spender für 6U-, 12U- und 27U-Cubesats aufnehmen können.

Die genaue Größe von Satelliten, die in den Adapter aufgenommen werden können, sei jedoch noch in Arbeit, sagte Hitt, und hänge vom Feedback der Satellitenentwickler ab. „Vielleicht macht 27U für die Leute keinen Sinn. Vielleicht gibt es irgendwo in diesem Bereich zwischen 12 und 27, der sinnvoller ist.“

Der neue Nest-Adapter würde frühestens beim Start von Artemis 5 zum Einsatz kommen, dem zweiten Flug der Block 1B-Version des SLS, der frühestens im Jahr 2029 stattfinden soll. Derzeit besteht keine Verpflichtung, CubeSats beim ersten Block 1B-Start, Artemis 4, zu fliegen im Jahr 2028, sagte er.

Ob die verbleibenden beiden SLS-Missionen von Block 1, Artemis 2 und 3, Cubesats transportieren werden, müsse noch ermittelt werden, sagte er. „Wir führen derzeit interne Gespräche mit dem Hauptquartier der [NASA] über die kurzfristigen Möglichkeiten, also sind wir noch dabei, dies zu finalisieren.“

In einem Begleitpapier zur Präsentation wurde darauf hingewiesen, dass sowohl Artemis 2 als auch Artemis 3 Cubesats tragen könnten. Im Fall von Artemis 2 würden jedoch sowohl die Oberstufe als auch alle von ihr freigesetzten sekundären Nutzlasten auf eine „hochballistische Flugbahn“ gebracht, die sie innerhalb weniger Stunden auf Kurs für einen Wiedereintritt in die Erde bringen würde. Alle auf Artemis 2 eingesetzten Cubesats hätten, so heißt es in der Zeitung, „ein Zeitfenster von etwa acht Stunden, um ihre Flugbahn zu ändern, oder sie folgen der SLS-Oberstufe auf einer Rückflugbahn in großer Höhe.“

Das Papier fügte hinzu, dass Artemis 3 wahrscheinlich mehrere „Bushaltestellen“ für den Einsatz sekundärer Nutzlasten wie bei Artemis 1 bieten wird, was nach Festlegung der Flugroute festgelegt wird. Darin hieß es, dass auf Artemis 3 fliegende Cubesats, deren Start frühestens Ende 2025 geplant sei, bereits im Spätsommer oder Frühherbst dieses Jahres ausgewählt werden könnten, basierend auf der Zuteilung der Nutzlastmasse für diese Mission und ihrer Eignung für Artemis 3 Flugroute und die Wissenschafts-, Technologie- und Explorationsziele der NASA und andere Faktoren.

Die Cubesats, die auf Artemis 1 flogen, hatten gemischte Ergebnisse. Einige berichteten von teilweisem oder vollständigem Erfolg, während viele nicht funktionierten. Hitt wies in seiner Präsentation darauf hin, dass von den zehn Cubesats auf Artemis 1 acht nach dem Einsatz tatsächlich Kontakt hatten und fünf ihre Missionsziele zumindest teilweise erreichten.

Unter diesen fünf war BioSentinel, der als erster Cubesat gilt, der biologische Forschung im Weltraum durchführte. In einer Konferenzpräsentation am 7. August sagte Matthew Napoli vom Ames Research Center der NASA, dass die Raumsonde neun Monate nach ihrem Start, 21 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, weiterhin Daten über die Strahlungsumgebung übertrage. Aber die Zellen an Bord zeigten nach dem Start keine Anzeichen von Wachstum, was seiner Meinung nach wahrscheinlich daran lag, dass sie während der langen Wartezeit vor dem Start abgelaufen waren.

Ein anderes war LunaH-Map, ein CubeSat, der in eine Umlaufbahn um den Mond fliegen sollte, um an den Mondpolen nach Wassereis zu suchen. Allerdings verhinderte ein festsitzendes Ventil im Antriebssystem des CubeSat, dass er die zum Erreichen dieser Umlaufbahn erforderlichen Manöver durchführen konnte. Die NASA gab am 3. August bekannt, dass der Betrieb der Raumsonde eingestellt wurde, nachdem die Versuche, das defekte Ventil zu reparieren, eingestellt wurden.

LunaH-Map konnte die Leistung seines Schlüsselinstruments, eines Neutronenspektrometers, demonstrieren, indem es kurz nach dem Start im vergangenen November Daten während eines Vorbeiflugs am Mond sammelte. „Wir sind begeistert, dass das LunaH-Map-Team diese Gelegenheit nutzen konnte, um die Leistungsfähigkeit seines Neutronenspektrometers im Flug zu demonstrieren, auch wenn die Mission nicht wie geplant abgeschlossen werden konnte“, sagte Lori Glaze, Direktorin der Abteilung für Planetenwissenschaften der NASA finanzierte die Entwicklung von LunaH-Map, heißt es in einer Erklärung.

Jeff Foust schreibt für SpaceNews über Raumfahrtpolitik, kommerzielle Raumfahrt und verwandte Themen. Er hat einen Ph.D. in Planetenwissenschaften vom Massachusetts Institute of Technology und einen Bachelor-Abschluss mit Auszeichnung in Geophysik und Planetenwissenschaften... Mehr von Jeff Foust