Fraunhofer-Gesellschaft
Der Einsatz von additivem Design und additiver Fertigung, u.a. zur strukturellen Optimierung für Start- und Missionslasten bei gleichzeitigem Leichtbau, ermöglichen neue Wege für die Entwicklung von Kleinsatelliten und ihrer Nutzlasten.
Das Fraunhofer EMI, IOSB und INT entwickeln momentan einen 12U Nanosatelliten. (ERNST – Experimentelles Raumfahrzeug basierend auf Nanosatellitentechnologie).
Ziel der ERNST-Mission ist die wissenschaftliche und militärische Nutzbarkeit von 12U Nanosatelliten zu bewerten.
Um ein möglichst effizientes Designkonzept zu erhalten, wurden Teile der Satelliten-Struktur mit Hilfe einer multidisziplinären Design-Optimierung (Numerische Optimierung) als additives Design entwickelt.
Die optimierte, additive Struktur dient als optische Bank (Lagerung der Kamera, Filtersystem, Objektiv) des Satelliten und zum anderen zur Wärmeregulierung des Systems durch einen integrierten Radiator.
Ziel der Optimierung ist die Satellitenstruktur sowohl für mechanische Belastungen (Startphase des Satelliten) als auch thermische Belastungen (Sonneneinstrahlung im Orbit, Wärmeentwicklung von Elektronik und Nutzlasten) auszulegen.
Durch die Symbiose aus numerischem Strukturdesign und Additiver Fertigung kann ein erheblicher Mehrwert in der Entwicklungsphase von Kleinsatelliten erzielt werden.
Funktionsintegration, Gewichtsersparnis, Performance Maximierung, kürzere „Design to Part“ Entwicklungszeiten sind nur einige der Vorteile.
Publikation:
Horch, C. (2017). An MWIR payload with FPGA-based data processing for a 12U nanosatellite. 11th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation
Link:
Kontakt:
Fraunhofer EMI, Marius Bierdel, marius.bierdel@emi.fraunhofer.de, +49 761 2714 446