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TU Berlin

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SALSAT - Spectrum AnaLysis SATellite

Künstlerische Darstellung von SALSAT während eines Überfluges im niederen Erdorbit
Lupe

   

Die Mission

Im Forschungsvorhaben SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite) soll ein Nanosatellit mit einer Nutzlast zur Spektrumanalyse im Orbit entwickelt, gestartet und betrieben werden. Die Hauptnutzlast besteht aus dem Spektrumanalysator SALSA, welcher im gleichnamigen Projekt entwickelt und qualifiziert wurde. Als Satellitenbus wird der TUBiX10-Bus der Technischen Universität (TU) Berlin verwendet. Hierfür werden Modfikationen am bereits vorhandenen Flugersatzsatelliten der Mission S-Net vorgenommen. Die Projektaufgaben umfassen sowohl das Design der notwendigen Hardware & Software als auch den Betrieb des Satelliten im Orbit. Während der SALSAT-Mission sollen wissenschaftliche Daten zur globalen Nutzung des Frequenzspektrums erfasst und analysiert sowie Algorithmen für die Missionsanalyse und Detektion von Interferenzen entwickelt werden. Parallel sollen ITU Studiengruppen zum Thema Spektrumanalyse von Kleinstsatelliten begleitet werden.

Die Nutzlasten

Die Mission SALSAT beinhaltet als Primärnutzlast den SALSA Spektrumanalysator zur Untersuchung der Frequenznutzung aus dem Orbit. Dabei wird ausschließlich ein Teil des Spektrums betrachtet, der zur Satellitenkommunikation (z.B. im Amateurfunkbereich) genutzt werden kann:

  • VHF: 145.80 – 174.00 MHz
  • UHF: 400.15 – 420.00 MHz
            435.00 – 438.00 MHz
  • S-Band: 2 075.00 – 2 095.00 MHz
                 2 255.00 – 2 275.00 MHz

Für die o.g. Frequenzbereiche soll die globale Auslastung des Frequenzspektrums ermittelt und ausgewertet werden. Im Ergebnis sollen die genutzten Frequenzspektren in Abhängigkeit der Position und Zeit global abgebildet werden.

Neben dem SALSA Spektrumanalysator sind ebenfalls mehrere Sekundärnutzlasten für die Mission vorgesehen:

  • Laser-Retroreflektoren zur hochgenauen Vermessung der Satellitenbahn
  • Optische Nutzlast zur Verifikation des Lageregelungssystems von SALSAT
  • Neuartiger Fluiddynamischer Aktuator (FDA) zur Lageregelung des Satelliten
  • Modifizierter S-Link Funktransceiver für full-duplex Kommunikation im S-Band

Das SALSAT Team

Projektteam SALSAT – Spectrum AnaLysis SATellite
Projektleiter

Systemingenieur

Softwareingenieur

Elektronikingenieur

Studentischer Mitarbeiter

Vorangehende Forschungsarbeiten

Wie bereits erwähnt, beschäftigt sich das geplante Vorhaben mit der Spektrumanalyse im Orbit. Am Fachgebiet Raumfahrttechnik der TU Berlin wurden bereits zwei Projekte abgeschlossen (REPIN und SALSA), aus deren theoretischen Forschungsinhalten die Mission für das vorliegende Vorhaben definiert wurde. Der verwendete Satellitenbus basiert auf der TUBiX10 Plattform, welche im Vorhaben S-Net entwickelt wurde und den SLink Funktransceiver verwendet. Die Sekundärnutzlast zur Lageregelung wird durch im Rahmen des FDA Projektes entwickelt.

Technische Parameter

Dieser Abschnitt enthält die wichtigsten technischen Parameter von SALSAT. Es ist zu beachten, dass sich einige Parameter im Entwicklungszeitraum verändern können, die u.g. Tabelle repräsentiert die Design-Parameter zum Preliminary Design Review (PDR) im Oktober 2018.

SALSAT: Technische Parameter
Parameter
Wert
Orbit
ca. 500 - 600 km (nicht SSO)
Startdatum
07/2020 (TBC)
Lebensdauer
>1 Jahr
Masse
12,00 kg 
Volumen
240 x 240 x 240 mm³
Kommunikation
UHF (TM/TC), S-band (UL/DL der Nutzlastdaten)
Lageregelung
3-achsige Regelung m. MEMS Sensorik, Magnetspulen u. Reaktionsrädern
Nutzlasten
Spektrumanalysator (SALSA), optische Kamera, Fluiddynamische Aktuatorik (FDA), S-band Funktransceiver (SLINK) und Laserreflektoren
SALSAT system overview
Lupe

   

Veröffentlichungen

Buscher, Martin; Balke, Alexander; Brieß, Klaus (2018). Potential New Allocations for Small Satellite TT&C: Prospects of Success at ITU WRC-19. Proceedings the Small Satellites & Services Symposium 2018 - 4S 2018


Buscher, Martin; Großhans, Jens; Balke, Alexander; Lohse, Alexander; Maaß, Alexander; Brieß, Klaus (2018). RF Spectrum Analysis Missions at TU Berlin. Proceedings the Small Satellites & Services Symposium 2018 - 4S 2018


Barschke, Merlin F.; Werner, Philipp; Gordon, Karsten; Lehmann, Marc; Frese, Walter; Noack, Daniel; Grunwaldt, Ludwig; Kirchner, Georg; Wang, Peiyuan and Schlepp, Benjamin (2018). Initial Results from the TechnoSat in-orbit demonstration mission. presented at the 31st AIAA/USU Conference on Small Satellites


Noack, Daniel; Barschke, Merlin F.; Werner, Philipp and Brieß, Klaus (2018). FDA in space – First in-orbit results of a fluid dynamic attitude control system. presented at the Small Satellites Systems and Services Symposium


Gordon, Karsten; Barschke, Merlin F. and Werner, Philipp (2018). Upgrading TUBiX20 – bringing TechnoSat flight experience into the TUBIN mission. presented at the Small Satellites Systems and Services Symposium


Dinkelaker, Aline N.; Kaparthy, Akash; Reher, Sven; Bawamia, Ahmad; Kürbis, Christian; Smol, Robert; Christophe, Heike; Wicht, Andreas; Werner, Philipp; Bartholomäus, Julian; Rotter, Sven; Jördens, Robert; Barschke, Merlin F. and Krutzik, Markus (2018). Optical quantum technologies for compact rubidium vapor-cell frequency standards in space using small satellites. presented at the 6th Reinventing Space conference


Barschke, Merlin F.; Werner, Philipp and Kapitola, Sascha (2018). BEESAT-3 commissioning – better late than never. presented at the 69th International Astronautical Congress


Bartholomäus, Julian; Barschke, Merlin F. and Lehmann, Marc (2018). Development of a single-channel wildfire detection algorithm for the TUBIN mission. presented at the 69th International Astronautical Congress


Barschke, Merlin F.; Gordon, Karsten; von Keiser, Philip; Lehmann, Marc; Starke, Mario and Werner, Philipp (2018). Initial orbit results from the TUBiX20 platform. presented at the 69th International Astronautical Congress


Starke, Mario; Barschke, Merlin F.; von Keiser, Philip (2018). A Modular hardware diagnosis framework for small spacecraft. presented at the 69th International Astronautical Congress


Hufgard, Fabian; Lengowski, Michael; Barschke, Merlin F.; Harmansa, Nicholas; Klinkner, Sabine and Brieß, Klaus (2018). Preliminary study of an academic micro-satellite formation mission for meteoroid trajectories determination and dust mass flow measurement. presented at the Small Satellites Systems and Services Symposium


Gerlich, Rainer; Gerlich, Ralf; Montenegro, Sergio; Dilger, Erik; Flederer, Frank; Gordon, Karsten and Barschke, Merlin F. (2018). Verification of the C++-operating system RODOS in context of a small-satellite. in Proceedings of the 2nd Workshop on Computer Architectures in Space


Noack, Daniel; Jäckel, Klaus; Reibe, Mathias; Hartmann, Frank; Pirwitz, Stefan and Brieß, Klaus (2017). XLINK - A 0.3 U Sized X-Band Transceiver for NanoSats. 68th International Astronautical Congress


Buscher, Martin; Balke, Alexander; Brieß, Klaus (2017). Potential new allocations to small satellite TT&C and regulatory status of small satellites. 68th International Astronautical Congress (IAC)



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Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß
Tel. +49 30 314-21339
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