iBOSS

Heutige Satelliten sind meist monolithische Systeme ohne die Möglichkeit zur Wartung, Instandhaltung oder Rekonfiguration. Die Lebensdauer einzelner Bauteile oder die Dauer einer einzelnen Mission bestimmen also die Lebensdauer des gesamten Satelliten. Am Ende seiner Lebensdauer wird der Satellit dann zu Weltraumschrott, der andere Satelliten, die Internationale Raumstation ISS oder bei unkontrolliertem Absturz sogar besiedelte Gebiete auf der Erde gefährdet. Im Projekt iBOSS (Intelligent Building Blocks Concept for On-Orbit-Satellite Servicing) wird deshalb ein Konzept für modular aufgebaute Satelliten untersucht, welche dann im Orbit von Servicer-Satelliten rekonfiguriert, in andere Orbits verbracht oder kontrolliert zum Absturz gebracht werden können. In der aktuellen Projektphase iBOSS-2 rückt das On-Orbit-Servicing (OOS), also die robotische Manipulation und Wartung von Satelliten im Orbit, in den Mittelpunkt der Untersuchungen. Die folgende Abbildung zeigt die Idee der Rekonfiguration eines modularen Satelliten im Orbit.

iBOSS

Der modulare Satellit ist aus einzelnen Würfeln mit einer Kantenlänge von 40 cm aufgebaut, die jeweils die unterschiedlichen Teilkomponenten des Satelliten enthalten und die entsprechenden Teilfunktionalitäten erfüllen. Größere Komponenten können von Kombinationen mehrerer Würfeleinheiten aufgenommen werden. Die Würfel sind über Multifunktionsschnittstellen (mechanische Kopplung, Energieversorgung, Kommunikation) miteinander verbunden, die während der Rekonfiguration geöffnet und geschlossen werden können.

Gemeinsam mit dem RIF Institut für Forschung und Transfer e.V. entwickelt das MMI ein Virtuelles Testbed iBOSS, welches die Entwicklungen der einzelnen Projektpartner bündelt und eine gemeinsame Entwicklungsumgebung zur Verfügung stellt. Zentral ist dabei die Möglichkeit, einen Plan zur Rekonfiguration eines Satelliten auf einem physikalischen Mehrkörper-Modell zu testen. Weitere wichtige Aspekte sind die strukturelle Belastung von Verbindungselementen im Satellitenverbund und der Temperaturausgleich in Satelliten, der bei einem modularen System ungleich komplexer ist. Ein grundlegender Baustein des VTi ist ein dynamikbasiertes Simulationsmodell für Lageregelung und Servicing. Dafür wurden CAD-Modelle der Bausteine zu Starrkörperdynamikmodellen ausgebaut. Zusätzlich können auch neue Konfigurationen aus den Einzelbausteinen zusammengestellt und verbunden werden. Somit steht eine Modellbibliothek aus Einzelkomponenten, Bausteinen und Satelliten zur Verfügung.

Projektpartner:

  • TUB – Technische Universität Berlin, Institut für Luft- und Raumfahrt
  • FZI – Forschungszentrum Informatik Karlsruhe
  • SLA – RWTH Aachen, Institut für Strukturmechanik und Leichtbau
  • MMI – RWTH Aachen, Institut für Mensch-Maschine-Interaktion
  • RIF – RIF Institut für Forschung und Transfer e.V.
  • JKIC – Joerg Kreisel International Consultant
  • DLR – GSOC – German Space Operations Center

Siehe auch:

https://www.raumfahrttechnik.tu-berlin.de/menue/forschung/aktuelle_projekte/iboss-2/

https://www.fzi.de/forschung/projekt-details/iboss/

http://www.sla.rwth-aachen.de/cms/Institut-fuer-Strukturmechanik-und-Leichtbau/Forschung/Projekte/~gtfd/iBOSS2/

Aktivieren Sie JavaScript um das Video zu sehen.
Video-Link: https://www.youtube.com/watch?v=AnGFhbq2nLo

Weitere Projekte

Show more
iWald-Teaser1

iWald

Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung

mehr erfahren >>
Show more
KWH40-Teaser

KWH4.0

Charakteristisch für den Branchencluster Wald und Holz ist die Vielschichtigkeit und Heterogenität...

mehr erfahren >>
Show more

ViTOS-II

Die Entwicklung neuer Sensorhard- und -software im ViTOS-Testbed ist der erste Schritt...

mehr erfahren >>
Show more

FeDiNAR

Basierend auf dem didaktischen FeDiNAR-Konzept werden mittels Digitaler Zwillinge der Lernenden und...

mehr erfahren >>
Show more

ClusterWIS

Ziel von ClusterWIS ist die Etablierung eines nachhaltigen Rohstoffmanagements und einer effizienten...

mehr erfahren >>
Show more
ReconCell

ReconCell

Im Projekt "ReconCell" wird eine neuartige Roboterzelle zur automatisierten Montage entwickelt, die...

mehr erfahren >>
Show more
iBOSS

iBOSS

Heutige Satelliten sind meist monolithische Systeme ohne die Möglichkeit zur Wartung, Instandhaltung...

mehr erfahren >>
Show more

Virtual Crater

Im Rahmen des Projekts Virtual Crater wurde eine virtuellen Testumgebung entwickelt, die...

mehr erfahren >>
Show more
ModularControlSystemArchitectureDE

SCALAB

Das Projekt SCALAB (Scalable Automation for Emerging Lab Production) hat zum Ziel,...

mehr erfahren >>
Show more
ProDemo

ProDemo

Die Projektserie „ProPemo“ beschäftigt sich mit der Roboterprogrammierung „by Demonstration“, bzw. der...

mehr erfahren >>
Show more

INVIRTES

Grundlage für die im Rahmen von INVIRTES (Integrierte Entwicklung komplexer Systeme mit...

mehr erfahren >>
Show more

ViTOS

Optische Sensoren sind unverzichtbar in nahezu allen Raumfahrtanwendungen. Im Rahmen robotischer Weltraummissionen...

mehr erfahren >>
Show more

SELOK

Im Projekt SELOK wurde untersucht, wie die Landmarken von einem mobilen Roboter...

mehr erfahren >>
Show more

FastMap

Eine wichtige Fragestellung bei der Exploration fremder Planeten durch in großen Teilen...

mehr erfahren >>
Show more

DeLas

Ziel des DeLas-Projekts ist die deutliche Reduktion der Entwicklungszeit für die automatisierte...

mehr erfahren >>
Show more

Centauro

Katastrophen wie das Reaktorunglück von Fukushima zeigen deutlich, dass die Fähigkeiten aktueller...

mehr erfahren >>
Show more

Virtueller Wald

Mit dem Virtuellen Wald gehen in Nordrhein-Westfalen die sprichwörtlichen Zeiten, in denen...

mehr erfahren >>
Show more

IntellAct

Das Projekt "IntellAct" addressiert das Problem, Objektmanipulationen auf der Signal- und der...

mehr erfahren >>