Cornell und AVS US: Autonomes Andocken im All

ITHACA / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Zusammenarbeit zwischen der Cornell University und dem Technologieunternehmen AVS US hat einen bedeutenden Meilenstein in der Raumfahrttechnologie erreicht. Am 23. Juni starteten zwei Raumfahrzeuge an Bord einer SpaceX Falcon 9 Rakete, um das weltweit erste autonome Andocken kleiner Raumfahrzeuge nur mit Satellitennavigationssignalen zu ermöglichen.

Die Unterstützung der Cornell University war entscheidend für den Erfolg der Mission, die von AVS US, einem Unternehmen mit Sitz in der Nähe von Ithaca, durchgeführt wurde. Diese Mission, bekannt als UND ROADS – Rendezvous and Operations for Autonomous Docking and Servicing, ist ein Paradebeispiel für die Verschmelzung von akademischer Forschung und kommerzieller Raumfahrtentwicklung. Die Mission basiert auf einem früheren Forschungsprojekt der Cornell University, das von der University of North Dakota (UND) finanziert wurde.

Die Inspiration für diese Mission kam von PAN (Pathfinder for Autonomous Navigation), einem Projekt mit zwei CubeSats, das von Fakultätsmitgliedern und Studenten der Cornell Engineering entwickelt wurde. Trotz der Herausforderungen, die durch die Pandemie verursacht wurden, legte PAN den technischen Grundstein für die UND ROADS Mission. Mason Peck, Professor für Astronautische Ingenieurwissenschaften an der Cornell University, betonte die Bedeutung der Zusammenarbeit mit AVS und UND, die das Konzept weiterentwickelten und erfolgreich umsetzten.

AVS, ein Unternehmen mit europäischen Wurzeln, das in den Bereichen Kernfusion, Teilchenbeschleuniger und Raumfahrt tätig ist, hat 2019 seine US-Präsenz in Lansing, New York, etabliert. Das Unternehmen hat sich schnell als führender Anbieter von Beschleunigertechnologie etabliert und arbeitet eng mit nationalen Laboratorien zusammen, darunter die Cornell High Energy Synchrotron Source. Die UND ROADS Raumfahrzeuge wurden in den Labors im Bundesstaat New York entworfen und gebaut, was AVS’ erstes vollständiges Satellitenentwicklungsprojekt als US-Hauptauftragnehmer markiert.

Die Zusammenarbeit mit dem Space Systems Design Studio der Cornell University und dem New York Consortium for Space Technology war entscheidend für die schnelle Umsetzung der Mission. Diese Partnerschaft ermöglichte den Zugang zu Antriebstestanlagen und Luftschlitten, die die Satellitenbewegung in Mikrogravitation simulieren. Ramon Blanco Maceiras, Leiter des US-Raumfahrtbereichs bei AVS, hob hervor, dass die Kombination der Grundlagen von PAN mit der Erfahrung von AVS im Bereich Satelliten- und In-Orbit-Servicing die schnelle Lieferung der Satelliten ermöglichte.

Die beiden Raumfahrzeuge, die nun die Erde umkreisen und erfolgreich mit einer Bodenstation kommunizieren, werden den Sommer über Systemprüfungen unterzogen, bevor sie im Herbst versuchen, sich zu treffen. Im Gegensatz zu früheren Andockversuchen, die auf teure Kameras oder spezielle Näherungssensoren angewiesen sind, wird UND ROADS ausschließlich auf differenzielle GPS-Signale und gemeinsame Inter-Satelliten-Kommunikation setzen. Diese minimalistische Navigationsmethode, kombiniert mit einem magnetischen Andockmechanismus, könnte die Kosten und die Komplexität zukünftiger orbitaler Wartungs-, Inspektions- und Montageaufgaben drastisch reduzieren.

Blanco Maceiras betonte, dass diese Demonstration nicht nur die strategischen Ziele der NASA und des US-Verteidigungsministeriums unterstützt, sondern auch das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir im Weltraum arbeiten, grundlegend zu verändern. Autonome, kooperative Raumfahrzeuge könnten die nächste Raumfahrtrevolution einleiten, indem sie In-Orbit-Reparaturen und -Betankungen, selbstmontierende Megastrukturen, orbitale Datenzentren und Teleskope ermöglichen, die weit größer sind als alles, was eine einzelne Rakete transportieren kann.

Ein Forschungspapier, das von UND, Cornell und AVS gemeinsam verfasst wurde, wird im August auf der Small Satellite Conference vorgestellt und bietet einen umfassenden Überblick über die Mission.

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