WALLOPS ISLAND / LONDON (IT BOLTWISE) – Am 22. Juni 2017 startete ein extrem leichter Würfelsatellit von NASA Wallops Island, konstruiert und gefertigt außerhalb typischer Raumfahrt-Ökosysteme. Der Satellit wog nur 64 Gramm und sollte vor allem beweisen, dass sich ein 3D-gedruckter Aufbau die harten Startbedingungen überlebt. Die Mission kam aus einem Schulwettbewerb mit etwa 86.000 eingereichten Entwürfen und wurde von einem 18-Jährigen aus Pallapatti in Tamil Nadu umgesetzt. Eighteen Monate später folgte mit KalamSat-V2 sogar der Schritt in den Orbit.
Wenn man an Satelliten denkt, liegen die Bilder meist in klimatisierten Reinräumen, mit teuren Werkstoffen und aufwendigen Qualifikationstests. Genau diese Gewohnheit wird bei einem Missionserfolg aus dem Jahr 2017 aufgebrochen: Der Satellit, der am 22. Juni 2017 von der NASA-eigenen Startanlage in Wallops Island abhob, war so leicht, dass er in eine Manteltasche gepasst hätte. Mit knapp unter vier Zentimetern Kantenlänge und 64 Gramm Masse war der Würfel messbar im „Taschengrößen“-Bereich. Sein Budget lag bei rund eine lakh rupees, also etwa $1.500 – ein Maß, das in klassischen Raumfahrtprojekten eher für Nebenkosten als für einen vollständigen Flug reicht.
Der technische Kern der Geschichte steckt allerdings nicht in der Masse als PR-Zahl, sondern in der Idee, dass ein sehr leichter, kompakter Satellitenkörper die mechanischen und thermischen Belastungen eines Starts trotzdem unbeschadet überstehen muss. Das Programm, aus dem das Projekt hervorging, heißt Cubes in Space und richtet sich an Schulteams weltweit. Die Teilnahme folgt einem harten physikalischen Rahmen: Der komplette Nutzlastaufbau muss in ein winziges Würfelvolumen passen und gleichzeitig eine strikte Gewichtsobergrenze einhalten. In der Runde 2017 wurden den Angaben zufolge 86.000 Entwürfe eingesammelt, aus denen die Auswahlkommission schließlich den Designvorschlag von Rifath Sharook für den Start nominierte. Damit ging der Wettbewerbssieger aus einer Region ins Rennen, die man bei Raumfahrt zunächst nicht erwartet: Pallapatti im Karur-Distrikt von Tamil Nadu.
Sharook brachte dabei kein „zufälliges Basteln“ mit, sondern eine gezielte Laufbahn im naturwissenschaftlichen Umfeld. Er ist der Sohn eines naturwissenschaftlich engagierten Lehrers und hatte bereits im Alter von 15 Jahren einen nationalen Preis für eine Helium-Wetterballon-Arbeit gewonnen. Für die Cubes-in-Space-Phase arbeitete er als Lead Scientist bei Space Kidz India in Chennai, einem Setup, das genau solche Schülerexperimente auf eine Flugstufe hebt. Die Mannschaft entwickelte einen Femto-Satelliten, und der Name KalamSat ist bewusst als Verweis auf A.P.J. Abdul Kalam gewählt: den Raketeningenieur und späteren Präsidenten Indiens, der in seiner Zeit als Mentor immer wieder dazu aufrief, Ziele nicht kleinzurechnen. Dieses Namenskonzept steht sinnbildlich für eine andere Denkhaltung, die sich später auch in der Materialwahl zeigt.
Was KalamSat so technisch interessant macht, ist die Selbstreferenz der Mission: Die Nutzlast war „in großen Teilen“ der Satellit selbst. Der Strukturkörper wurde 3D-gedruckt und zwar aus einem verstärkten Carbonfaser-Polymer – also einem Material, das die Materialeigenschaften der gedruckten Struktur mit den Anforderungen eines Fluges zusammenbringen muss. Die Mission formulierte das Ziel entsprechend direkt: Die gedruckte Geometrie sollte die „Gewalt“ eines Raketenstarts überstehen, dazu die typischen Startlasten, Schwingungen und die Temperaturwechsel. Oben im Flug dauert die Mikrogravitation nur Minuten, aber in dieser Zeit werden die relevanten Messreihen auf dem System erfasst. Im Inneren des Würfels saßen ein Bordcomputer indigenen Ursprungs sowie acht fest integrierte Sensoren, die Beschleunigung, Rotation und das Magnetfeld der Erde messen. So wird aus einem winzigen Massebudget ein Messapparat, der die Bedingungen eines vollwertigen Raumfahrzeugs in Miniatur abbilden kann.
Entscheidend ist dabei, warum diese Demonstration für die Branche mehr als eine einmalige Spielerei sein kann. Klassische Satelliten sind teuer, weil sich Strukturkomponenten aus exotischen Herstellprozessen ergeben und weil jedes Bauteil extrem gründlich qualifiziert werden muss, bevor es die Reise in Richtung Orbit antritt. Wenn sich jedoch ein Aufbau relativ unkompliziert drucken lässt und trotzdem die Reise überlebt, sinkt grundsätzlich die Einstiegshürde in den Weltraum. Das wirkt zuerst auf Schulen und kleinere Institutionen, weil deren Projekte häufig an Budget, Lieferketten und Zertifizierungsaufwand scheitern. KalamSat startete als 240-minütige suborbitale Terrier-Orion-Mission: rund 12 Minuten Mikrogravitation waren für die Messung vorgesehen, anschließend kam die Nutzlast zur Bergung zurück und konnte für die Auswertung untersucht werden. In der Darstellung des Teams erfüllte das gedruckte Cube-Paket genau eine Aufgabe: Es überlebte den Flug.
Unbefriedigt blieb damit vor allem eine Frage: Suborbital heißt „hoch und wieder runter“, aber der Sprung in den Orbit fehlt. Genau diese Lücke wurde etwa 18 Monate später geschlossen. Im Januar 2019 brachte ISRO, Indiens Raumfahrtagentur, KalamSat-V2 in den Orbit – als 1,26 Kilogramm schweren Nachfolger, gebaut von Sharook, Mohammed Abdul Kashif und dem Space-Kidz-Team. Statt Testflug stand nun ein praktischer Betrieb als Amateurfunk-Kommunikationssatellit auf dem Programm. Indische Stellen feierten den Erfolg zudem als „leichtesten Satelliten“ in der Umlaufbahn, gebaut in sechs Tagen und zu einem Bruchteil der typischen Kosten. Auch die Art, wie ISRO die Mission strategisch einbettete, ist erwähnenswert: Die Agentur setzte den verbrauchten vierten Raketenstufenteil als Orbitalplattform ein und nutzte das im Kontext der Mission erstmals. Damit wurde aus dem Schülerexperiment eine national anschlussfähige Programmrichtung.
Interessant ist, wie Sharooks Fazit indirekt den technischen Anspruch zurückdreht – nicht hin zum Werkstück, sondern hin zur Verfügbarkeit einer Idee. Das Team habe nach weltweiten Cube-Satellites recherchiert und dabei nichts gefunden, das leichter gewesen sei; daraus folgte der Schluss, dass ein Rekord für diejenigen offen sei, die ihn beanspruchen wollen. Diese Aussage macht klar, dass nicht jede Innovation im „Neuen“ liegt, sondern oft im Zusammenspiel aus Verfahren, Randbedingungen und Durchsetzungskraft. Nichts an KalamSat erforderte eine Milliardensystematik: Es braucht Zugang über einen Wettbewerb mit offener Tür, einen 3D-Drucker als Werkzeug, ein überschaubares Budget von rund $1.500, eine konkrete Problemwahrnehmung bei einem Teenager und eine Organisation, die das Flugfenster mitträgt. Die NASA hatte am Ende zehntausende Entwürfe zu bewerten, entschied sich aber für den Würfel aus Pallapatti – und diese Botschaft richtete sich weniger an Ingenieurteams als an die Vorstellung, dass Raumfahrt für Schulen nicht zwangsläufig unerreichbar sein muss. Das Satellitensignal war im Kern simpel: Er wog wenig, überlebte die Reise und lieferte damit den empirischen Beleg, dass ein 3D-gedruckter Cube nicht nur im Labor existiert.
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