Kleinsatelliten in der Raumfahrt und in Würzburg
Die Fortschritte der Miniaturisierungstechnik ermöglichen immer kleinere Satelliten, die den größten Teil der in die Umlaufbahn gebrachten Satelliten stellen. Die kurzen Bauzeiten ermöglichen rasche Technologiezyklen und innovative Anwendungen. Die Informatik der JMU Würzburg konnte hier wichtige Beiträge leisten: So entwickelte Professor Schilling gemeinsam mit zahlreichen internationalen Studierenden die‚Universität Würzburg Experimentalsatelliten‘ - kurz UWE. Schrittweise konnten so zahlreiche Technologie-Durchbrüche mit der Zielsetzung „Formationsflug für Kleinsatelliten“ im Orbit gezeigt werden. UWE-1 war im Jahr 2005 der erste deutsche Pico-Satellit mit einer Masse von weniger als einem Kilogramm. Als erster seiner Art wird er seit 2012 im Deutschen Museum in München ausgestellt.
Raumfahrt-Lehre und –Forschung in Würzburg
Der Zustrom internationaler Bewerber zu dem europäischen Elite-Studiengang „SpaceMaster - Master in Space Science and Technology“ (2005 -2018 mit Unterstützung des Erasmus Mundus Programms der EU) führte zum Ausbau des Bereichs Raumfahrtinformatik an der Universität Würzburg und zu dem internationalen Elitestudiengang „Satellite Technology“. Dabei wird insbesondere die Theorie aus den Vorlesungen anschließend in praktischen Raumfahrtanwendungen umgesetzt. Hier arbeiten die Studierenden auch an der Realisierung von anspruchsvollen Kleinsatellitenprojekten mit.
Technologietrends früh erkannt
So wurden in 17 Jahren schrittweise die Grundlagen für sich selbst organisierende Satellitenformationen erforscht und realisiert, was dann am 28.9.2020 zum Start der 4 NetSat-Kleinsatelliten in einer Demonstrator-Mission führte. Die aktuelle Forschung bei Formationen miteinander vernetzter Satelliten ermöglicht beispielsweise komplexe Beobachtungen aus sich ergänzenden Blickwinkeln gemeinsam durchzuführen, Änderungen der Umlaufbahn, um Weltraumschrott auszuweichen, oder nach Ende der Lebensdauer das gezielte Einschießen auf einen Absturzorbit, um Weltraummüll zu vermeiden. Formationsflug-Technologie-Grundlagen eröffnen neuartige Anwendungen: CloudCT soll mit zehn Kleinsatelliten das Innere von Wolken mit Methoden der Computertomographie charakterisieren und so bessere Klimavorhersagen ermöglichen.
Zahlreiche Preise für die Würzburger Kleinsatelliten
Die Studierenden und Absolventen der Raumfahrtstudiengänge erhielten zahlreiche Auszeichnungen: VDE-Preise, VDI-Preise, Fakultätspreise, 1.Preis im Audi Innovationswettbewerb, Rotary-Kulturpreis 2011, ZARM-Preis 2006, IABG-Preis 2008, Jungwissenschaftlergruppe Werner-von-Siemens-Stiftung 2016 und 2019, Award of British Interplanetary Society 2006, gold medal at graduate student contest IAC 2006, silver medal at IAC 2008, gold medal at IAC 2013, Leonardo-da-Vinci-Award 2016, Women in Aerospace Award 2017, Friedrich-Wilhelm-Bessel-Award der Alexander-von-Humboldt-Stiftung 2018.
Die Entwicklung der Kontroll- und Selbstorganisationsansätze finanzierte Schilling mit angesehenen Forschungspreisen des European Research Council (ERC): 2012 erhielt er einen ERC Advanced Grant für die fortgeschrittenen Kontrollansätze bei NetSat, 2018 für CloudCT (Cloud Tomography by Satellites for Better Climate Predicition) gemeinsam mit zwei israelischen Kollegen den mit 14 Millionen Euro bisher höchstdotierten europäischen Forschungspreis, einen ERC Synergy Grant. Internationale Fachverbände wie IFAC, IEEE und IAF beriefen ihn in ihre Fachkommitees.
Text: Heidi Frankenberger, Elitestudiengang „Satellite Technology“