3d-Satelliten polygonale Kunst Illustration. Wireless-Satelliten-Technologie, Kommunikation oder Netzwerk-Konzept. Abstrakte Vektor Farbe Drahtgitter. Digitale Raum dunkles Bild mit blauen Linien, Punkte und Sterne

Der Weltraum ist eine Herausforderung f├╝r die Elektronik in Satelliten und Raumfahrtsysteme, insbesondere aufgrund der intensiven Strahlungsumgebung. Wir werfen ein Blick auf die M├Âglichkeiten, die sich bieten, um die empfindlichen Schaltkreise zu sch├╝tzen und beantworten weitere Fragen rund um das Thema. (Bild: AdobeStock ÔÇô anttoniart)

Dass Elektronik f├╝r unser (fast) aller Leben unverzichtbar ist, daran wird kaum jemand r├╝tteln wollen. Vieles davon erfahren wir aus erster Hand, beim Smartphone sogar sprichw├Ârtlich. Nat├╝rlich stecken auch Computer, hilfreiche Gadgets und mittlerweile Autos voller Elektronik. Doch auch weit ├╝ber unseren K├Âpfen spielt Elektronik eine tragende Rolle: Ohne Satelliten g├Ąbe es keinen Telefon- oder Fernseh-Empfang, an Navigationssysteme wie GPS w├Ąre ohne die Helfer im Weltall nicht zu denken und Elon Musks Starlink Satellitennetzwerk versorgt unter anderem Teile der Ukraine mit Internet. Auch die Erdbeobachtung und zwar nicht nur f├╝rs Wetter, sondern auch in Sachen Umwelt geh├Ârt zu den Aufgaben.

Dabei war der Weltraummarkt f├╝r Elektronik lange gro├čen Verteidigungsunternehmen und nationalen Regierungen vorbehalten. Sie waren dazu berechtigt, eine Unternehmung ├╝ber die Grenzen ihrer terrestrischen Heimat hinaus zu betreiben. Mit dem kommerziell getriebenen Paradigmenwandel nimmt auch die Entwicklung von Bauelementen und Systemen f├╝r den Weltraumeinsatz zu.

Doch im Weltraum herrschen (deutlich) andere Bedingungen als auf der Erde. Beispielsweise ist die im Weltall allgegenw├Ąrtige kosmische Strahlung nicht nur f├╝r Organismen sch├Ądlich, sondern kann auch die Elektronik beeinflussen. W├Ąhrend auf der Erde das Erdmagnetfeld diese Strahlung fast komplett abschirmt, ben├Âtigt die Raumfahrt, etwa f├╝r Missionen wie dem James Webb Teleskop, widerstandsf├Ąhigere Bordelektronik. Hinzu kommt nat├╝rlich der Fakt, dass ein Austausch von defekten Bauteilen im Orbit nur schwer, wenn nicht gar unm├Âglich ist. Ein Satz, der diesem Umstand Rechnung tr├Ągt, stammt aus dem Spielfilm Apollo 13: "Failure Is Not an Option ÔÇô Versagen ist keine Option." Laut dem damaligen Leiter der Mission Control Eugene Francis ÔÇ×GeneÔÇť Kranz, ist er zwar in dieser Form nie gefallen. Aber er gefiel ihm so gut, dass er das Buch um seine Erinnerungen an die dramatische Ereignisse so genannt hat.

In unserer gro├čen ├ťbersicht besch├Ąftigen wir uns mit den Besonderheiten des Weltalls und beantworten Fragen rund um die speziellen Anforderungen an die Elektronik. Im Laufe der Zeit, wird der Beitrag immer wieder erweitert.

F├╝r alle, die sich f├╝r ein spezielles Thema interessieren, haben wir ein Inhaltsverzeichnis erstellt. Viel Spa├č beim St├Âbern!

Welche Arten von Strahlung gibt es im Weltraum?

Die Weltraumstrahlung besteht fast ausschlie├člich aus Teilchen, darunter Elektronen, Protonen und energiereiche Schwerionen. Die meisten stammen vom Sonnenwind oder von Sonneneruptionen und sind in der Natur anisotrop (richtungsabh├Ąngig). Je nachdem in welcher Richtung die Messung erfolgt, liefern sie unterschiedliche Werte. Von diesem Teilchenfluss ├╝berlagert sind hochenergetische Protonen und Schwerionen, die sich allerdings isotrop (in allen Richtungen einheitlich) verhalten und daher bei Messung in verschiedenen Richtungen den gleichen Wert ergeben. Das Erdmagnetfeld schlie├čt die moderaten Energieteilchen (Elektronen und Protonen) in den Van-Allen-G├╝rteln ein. Je nach Umlaufbahn eines Satelliten k├Ânnen die G├╝rtel den gr├Â├čten Teil der ionisierenden Strahlung verursachen.

Wie hoch ist die Strahlenbelastung der Elektronik im Weltraum?

Die Strahlenbelastung, die die Bordelektronik ausgesetzt ist, h├Ąngt von der Umlaufbahn, der das Raumfahrzeug folgt, der Dauer der Mission, dem Grad der Abschirmung und der Anzahl und St├Ąrke von Sonneneruptionen oder Koronaler Massenauswurf (coronal mass ejections (CMEs)), die m├Âglicherweise die w├Ąhrend der Mission auftreten. Dieses ÔÇ×WeltraumwetterÔÇť und insbesondere der Teilchenfluss sind daher stark variabel und somit kaum voraussagbar. Das Erdmagnetfeld hat zudem je nach Missionsorbit eine unterschiedliche Wirkung auf die Abschirmung der Weltraumstrahlung, abh├Ąngig von der Umlaufbahn der Mission.

Satellit ├╝ber der Erde neben dem Schriftzug Fokusthema Weltraumtechnik von produktion.de
(Bild: dimazel ÔÇô Adobe Stock)

Der Weltraum, unendliche Weiten. Und unendliche M├Âglichkeiten. Das All hat vor allem f├╝r die Forschung Potenzial, aber auch Grundlagen f├╝r die Entwicklung neuer Technologien k├Ânnen dort gelegt werden. Daher werden die Raumfahrt und andere Weltraum-Technologien immer wichtiger. Was sich in dem Bereich gerade bewegt und worin die Chancen f├╝r die Industrie liegen, erfahren Sie bei den Kollegen von Produktion.de.

Welche Sch├Ąden verursacht die Strahlung an der Elektronik im Weltall?

Wie interagieren diese Teilchen also mit den Materialien, die in elektronischen Bauteilen zum Einsatz kommen? Sonnenelektronen und Protonen sind sehr h├Ąufig und verursachen Ionisierung in Materialien.  In einem vereinfachten Modell erzeugen niedrig und m├Ą├čig energiegeladene Teilchen Elektronen-Loch-Paare in den thermischen Oxiden, die in den integrierten Schaltungen (ICs) zum Einsatz kommen. Die Elektronenbeweglichkeit in diesen Oxiden ist sehr hoch und jedes angelegte elektrische Feld treibt die Elektronen in k├╝rzester Zeit aus dem Oxid. Die Beweglichkeit der Defektelektronen (L├Âcher) ist deutlich geringer, sodass ein viel gr├Â├čerer Teil von diesen eingeschlossen bleibt. Zusammengefasst ergibt diese asymmetrische Dynamik eine positive Volumenladung der dielektrischen Schichten und eine Sch├Ądigung der bipolaren und MOS-Schaltkreise. Am Ende kann dies zu Betriebsst├Ârungen ├╝ber schwere physikalische Sch├Ąden an den Bauteilen bis hin zu katastrophalen Missionsausf├Ąllen f├╝hren. Bei heutigen Systemen treten sehr h├Ąufig Speicherfehler (sogenannte ÔÇ×Soft ErrorsÔÇť) auf. Diese f├╝hren dazu, dass ein Bit umkippt (Bitflip) und infolgedessen ein anderer Betriebszustand des Halbleiters initiiert wird. Problematisch dabei ist, dass je h├Âher die Halbleiter-Komponenten integriert sind, umso weniger M├Âglichkeiten gibt es, einen Bitfehler zu kompensieren.

Was ist die ionisierende Gesamtdosis (Total ionizing dose (TID))?

Die ionisierende Gesamtdosis (TID) ist die absorbierte Dosis in einem bestimmten Material, die aus der Energie-Deposition von ionisierender Strahlung resultiert. Die TID  ist gleich der pro Masseneinheit des Mediums deponierten Energie, die in Joule pro Kilogramm gemessen und durch die entsprechende SI-Einheit Gray [Gy] dargestellt werden kann (1 Gy = 1 J/kg). In Datenbl├Ąttern findet man oft die veraltete CGS-Einheit rad. Dabei entspricht 1 rad 0,01 Gy.

Die Energiedosis h├Ąngt nicht nur von der einfallenden Strahlung, sondern auch von dem absorbierenden Material ab, so dass die Energiedosis als Funktion des Zielmaterials angegeben werden ÔÇô z. B. Gy bzw. rad (SiO2). In der modernen Elektronik f├╝hrt die TID in isolierenden Materialien zu einer kumulativen parametrischen Degradation, die zu Funktionsausf├Ąllen f├╝hren kann. Diese Parameterverschiebungen k├Ânnen Schwellenspannungsverschiebungen, erh├Âhte Leckagen im Aus-Zustand, parasit├Ąre Leckagepfade, Berschlechterung der Mobilit├Ąt und Ver├Ąnderungen im Rekombinationsverhalten, die sowohl MOS- als auch bipolare Bauelemente betreffen. In der Weltraumumgebung ist die TID in erster Linie das Ergebnis der Exposition gegen├╝ber Protonen und Elektronen ├╝ber einen l├Ąngeren Zeitraum ausgesetzt sind, und zwar sowohl durch eingefangene Strahlung als auch durch solare Teilchenereignisse.

In Einzelereignis-Effekten (single-event effects (SEEs)) werden mikroelektronische Bauteile durch einzelne ionisierende Teilchen besch├Ądigt. Entsteht ein Elektron-Loch-Paar durch ein aufprallendes energetisches Teilchen, kann das die elektrischen Eigenschaften einer elektronischen Schaltung ver├Ąndern. Single event upsets (SEU) werden insbesondere durch schwere Ionen der prim├Ąren kosmischen Strahlung oder durch sekund├Ąre Teilchen in der Atmosph├Ąre verursacht. Dies kann zu falschen Befehlen in Bordcomputern f├╝hren, w├Ąhrend latch-ups anomale Zust├Ąnde von elektronischen Bauteilen sind, welche nicht mehr auf Eingabesignale reagieren. Die schlimmsten F├Ąlle von SEEs sind burn outs, also eine permanente und irreversible Zerst├Ârung des Schaltkreises durch ionisierende Teilchenstrahlung. Eine erh├Âhte Schadenanf├Ąlligkeit wird durch die Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen herbeigef├╝hrt, wo ein einziges geladenes Teilchen in einem Baustein gen├╝gend Energie deponieren kann, so dass es zu einem SEE kommen kann.

Doch nicht nur Ionen k├Ânnen der Elektronik im Weltraum schaden, auch Elektronen stellen eine gewisse Gefahr da. Werden diese im Material vollst├Ąndig gestoppt, kann dieser einer Entladung f├╝hren, die Instrumente und Sensoren st├Âren kann oder zur Erosion von Material f├╝hren.

Schematische Darstellung eines in Sperrrichtung vorgespannten n+/p-Halbleiter├╝bergangs, der von einem einfallenden Ion getroffen wird
Schematische Darstellung eines in Sperrrichtung vorgespannten n+/p-Halbleiter├╝bergangs, der von einem einfallenden Ion getroffen wird (Bild: NASA)

Was sind zuf├Ąllige zerst├Ârerische Einzelereignisse (Destructive Single Event Effects (DSEE))? (engl.)

Wie wird die Auswirkung von Weltraumstrahlung auf Elektronik getestet?

Um die Auswirkungen der Strahlung auf elektronische Bauteile zu testen, braucht es Strahlungstests, welche die Teilchenumgebungen nachbilden. Elektronen- und Protonentests sind jedoch aufwendig und teuer, sodass die Raumfahrtindustrie in der Vergangenheit Gammastrahlen f├╝r Tests am Boden eingesetzt hat. Es handelt sich hierbei jedoch lediglich um eine Simulation, die helfen soll, die Bauteilreaktion auf geladene Teilchen vorherzusagen.

Als Reaktion auf vermehrte Nachfrage f├╝hrte beispielsweise Renesas ein Qualit├Ątsprogramm zur Sicherung der Strahlungsfestigkeit f├╝r LDR (Low Dose Rate) ein. Die Tester f├╝hren Wafer-to-Wafer-Abnahmetests bei Bestrahlungseinheiten mit niedriger und hoher Dosisleistung in den Produktionsst├Ątten vor Ort durch. Dieses Programm ist seit 2012 im Einsatz und st├Â├čt laut Unternehmen auf breite Akzeptanz.

Die Tests der Intersil-EH-Komponenten erfolgen mit niedriger Dosisleistung (biased/unbiased) bis 500 Gy(Si). Sie durchlaufen parallel dazu einen High-Dose-Rate-Test (HDR, nur biased) bis zu den im jeweiligen Datenblatt spezifizierten Werten. Die 500-Gy(Si)-Spezifikation mit niedriger Dosisleistung konnte sich in der Industrie durchsetzen, wobei auch eine 750-Gy(Si)-Spezifikation ├╝blich ist. Bei 0,0001 Gy(Si)/s dauert der 500-Gy(Si)-Bestrahlungstest relativ ├╝berschaubare zehn Wochen.

Strahlungstests der ESA f├╝r den Weltraum

Die scheinbare Leere des Weltraums ist in Wirklichkeit ├╝berschwemmt von hochenergetischer Teilchenstrahlung, die auf empfindliche Satellitenkomponenten ebenso sch├Ądliche Auswirkungen haben kann wie auf lebendes Gewebe. Die Bedrohung f├╝r Raumfahrzeuge ist je nach ihrer Umlaufbahn sehr unterschiedlich. Ali Zadeh, Leiter der ESA-Abteilung f├╝r die Bewertung von Komponenten im Weltraum und Strahlungseffekte, erkl├Ąrt, wie elektrische, elektronische und elektromechanische Komponenten (EEE) - die grundlegenden Bausteine jeder Weltraummission - auf ihre Eignung f├╝r den Weltraum in dieser rauen Umgebung getestet werden. Das technische Zentrum ESTEC der Agentur in Noordwijk, Niederlande, beherbergt eine Kobalt-60-Bestrahlungsanlage f├╝r hochwirksame Gammastrahlungstests, die durch ein Netz von externen europ├Ąischen Teilchenbeschleunigern f├╝r Elektronen-, Protonen- und Schwerionenstrahlentests erg├Ąnzt wird.

Weltraum-Anforderungen: Wie wird Elektronik fit f├╝r den Orbit?

Um Zeit, Kosten und Risiken bei der Entwicklung raumfahrttauglicher Systeme zu verringern, k├Ânnen Entwickler mit COTS-Bauelementen (Commercial-Off-The-Shelf) beginnen, die sp├Ąter durch ihre weltraumqualifizierten Versionen ersetzt werden. Dies sind strahlungstolerante ├Ąquivalente Bauelemente, untergebracht in Kunststoff- oder Keramikgeh├Ąusen mit der gleichen Pinbelegung. Au├čerdem treiben New-Space-Entwicklungen die Entwicklung von Elektronik f├╝r den Weltraumeinsatz voran. Die Anforderungen sind hoch: klein, leicht und vor allem strahlungsfest m├╝ssen die integrated circuit (ICs, integrierter Schaltkreis), ein. ICs f├╝r den kommerziellen Markt in Weltraum-qualifizierte Produkte zu ├╝berf├╝hren ist jedoch sehr komplex und zeitaufwendig. Dabei darf nicht vergessen werden, dass ein mikroelektronisches Produkt nur so strahlungstolerant ist, wie die schw├Ąchste Komponente auf dem Chip.

Um ein Beispiel herauszupicken: Taktgeber wie Quarzoszillatoren sollen neben der Bereitstellung stabiler Frequenzreferenzen auch wenig Strom im kleinstm├Âglichen Geh├Ąuse verbrauchen. Das sind hohe Anforderungen, die sich vor allem mit dem temperaturgesteuerten Quarzoszillator (Oven Controlled Crystal Oscillator, OCXO) erf├╝llen lassen. Der Miniatur-Quarzoszillator unter Vakuum (Evacuated Miniature Crystal Oscillator, EMXO) bietet dagegen die gleiche oder sogar eine bessere Leistung und Robustheit bei halber Gr├Â├če, geringerem Stromverbrauch und weiteren Vorteilen.  

Auch gehen Forscher neue Wege, um Elektronik weltraumfest zu machen: Wissenschaftler arbeiten an Computerchips, die nicht nur auf dem Halbleiter Silizium basieren, sondern Nanor├Âhrchen aus Kohlenstoff als elektronische Bauteile integrieren. Laut den Ergebnissen sind arbeiten diese Chips nicht energiesparend und sind widerstandsf├Ąhiger gegen kosmische Strahlung.

Am Ende des Tages ist der Schutz der Elektronik auch eine Kostenfrage: Will ich auf Nummer sicher gehen und w├Ąhle den bestm├Âglichen Schutz ÔÇô insofern die Grenzen beim Gewicht oder der Gr├Â├če das zulassen ÔÇô oder toleriere ich Sch├Ąden aufgrund einer ungen├╝genden Absicherung, spare daf├╝r aber Geld.

Elektronik f├╝r den Weltraum und die Ewigkeit: FEMtech-Interview mit Katharina Dobes

Was muss man beachten, wenn man Elektronik f├╝r Weltraumsatelliten herstellt? Katharina Dobes arbeitet als Material- und Prozessingenieurin f├╝r die Fertigung von Space Elektronik bei von Ruag Space und sorgt daf├╝r, dass elektronische Bauteile unter extremsten Bedingungen jahrelang zuverl├Ąssig funktionieren. Im Interview von 2016 erz├Ąhlt sie von der Arbeit an der Rosetta-Mission und dem ExoMars Rover der Europ├Ąische Weltraumorganisation (ESA) und nat├╝rlich dar├╝ber, was sie am Weltraum so fasziniert.

Welche Rolle spielt das Geh├Ąuse f├╝r Elektronik im Weltall?

Ein weiterer Faktor, der die Entwicklung von Produkten befl├╝gelt, ist die Geh├Ąusetechnik. Die M├Âglichkeit der Abschirmung funktioniert prim├Ąr gegen Partikel wie beispielsweise Mikrometeoriten und Protonenstrahlung. Gegen die allgegenw├Ąrtige Gamma-Strahlung gibt es leider bisher keine M├Âglichkeit, au├čer die Verwendung von dickem Material. Das steht jedoch im Widerspruch zu dem Ansatz, m├Âglichst leichtgewichtige Systeme in den Orbit zu schicken.

Viele Bauelemente verlangen zudem nach einer speziellen Geh├Ąusetechnologie, um ihre Leistungsf├Ąhigkeit zu verbessern. In einigen F├Ąllen wird die ├ťberf├╝hrung eines kommerziellen in ein f├╝r den Welttraumeinsatz geeignetes Bauelement undurchf├╝hrbar, wenn seine Funktionsf├Ąhigkeit direkt mit dem bestehenden, nicht hermetisch dichten Geh├Ąuse zusammenh├Ąngt. Probleme entstehen hier vor allem ├╝ber zus├Ątzliche parasit├Ąre Effekte, die die Entwicklung eines komplett neuen, hermetisch dichten Geh├Ąuses erfordern. Die kann au├čerdem eine kostenintensive Neuentwicklung des Post-Package-Trim oder die Beschaffung neuer, komplexer Testsysteme und Handler nach sich ziehen.

Was noch im Weltraum wichtig ist: Schutz vor Temperatur

Neben der kosmischen Strahlung gibt es einen weiteren Faktor, welcher der Elektronik zusetzt: die Temperaturunterschiede reichen von nahe dem absoluten Nullpunkt bis zu extremen Plus-Temperaturen. Dies kommt daher, dass beispielweise ein Satellit ├╝ber den Tagesverlauf eine sonnenzugewandte und eine sonnenabgewandte Seite hat. Im Innenbereich kann es auf der sonnenzugewandten Seite bis zu hunderte von Grad Celsius hei├č werden, w├Ąhrend auf der anderen Seite Minusgrade nahe 0 K herrschen ÔÇô noch extremer, wenn es sich um sonnennahe Missionen handelt. W├Ąrmeleitender Bestandteile helfen dabei diese Extreme auszugleichen. Zudem ist ein vielversprechender Ansatz ist die monolithische Integration. Alles, was man an Halbleitern und Bauteilen dichter zusammenbringen kann, hilft beim Austarieren der Temperaturen.

Was sind Plastic Encapsulated Modules?

Kunststoffgekapselte Mikroschaltungen (Plastic Encapsulated Modules (PEMs)) sind gegossene, vergossene oder beschichtete Halbleiterchips oder hybride ICs, bei denen die Verkapselung oder der ├ťberzug dem Chip, dem Leadframe und/oder den Signalbahnen, den Zwischenverbindungen und den Sperrschichten des Bauelements steht. Kunststoffgekapselte Mikroschaltungen gewinnen an Akzeptanz gegen├╝ber traditionellen keramischen Bauteilen in der Avionik, Telekommunikation und in der Raumfahrt aufgrund ihrer Vorteile in Bezug auf Gr├Â├če, Gewicht, Kosten, Verf├╝gbarkeit, Leistung und den neuesten Stand der Technik. Bei Raumfahrtanwendungen f├Ârdern wirtschaftliche Erw├Ągungen die Verwendung von Kunststoffteilen als Mittel zur Kostenreduzierung und zur Verk├╝rzung der Entwicklungszeiten. Da es bei Kunststoff keinen inneren Hohlraum gibt und alle inneren Teile durch starres Kunststoffmaterial gest├╝tzt werden, kann man eine bessere Leistung unter Schock- und Vibrationsbedingungen. Au├čerdem k├Ânnen sich im Inneren keine Partikel von Lot, Dr├Ąhten, Dichtungsglas usw. verschieben. Auch die Probleme des internen Durchh├Ąngens der Dr├Ąhte, die zu einem Kurzschluss der Dr├Ąhte untereinander oder mit dem Rand des Siliziumchips f├╝hren k├Ânnen, werden vermieden.

Gibt es eine Alternative zu strahlungsfesten Komponenten?

Neben per se strahlungsfesten Komponenten gibt es auch die M├Âglichkeit, strahlungstolerante Kunststoff-ICs in oberfl├Ąchenmontierbaren Kunststoffgeh├Ąusen mit kleinem Formfaktor, deren Anschl├╝sse typischerweise mit Nickel/Palladium/Gold-Silber-Anschl├╝ssen (Ni/Pd/Au-Ag) beschichtet sind. Dar├╝ber hinaus handelt es sich bei den verwendeten Leadframes um aufgeraute uPPF-Leadframes, die das Risiko einer De-Laminierung verringern. Die strahlungstoleranten Bauelemente nutzen Bonddr├Ąhte aus Gold anstelle von Kupfer. Zum Einsatz kommen diese strahlungstolerante Kunststoff-ICs vor allen in kleinen Satelliten im Low-Earth Orbit (LEO) ÔÇô unterhalb des Van-Allen-Strahlungsg├╝rtels, der die meisten zerst├Ârerischen Teilchen aufweist.

Welche Halbleiter kommen bei der Stromversorgung von Satelliten zum Einsatz?

Der New-Space-Ansatz sichert Redundanz auf der Systemebene mit zahlreichen Satelliten ab. Das hei├čt, f├Ąllt ein Satellit aus, k├Ânnen viele andere seinen Platz einnehmen. Die erwartete Lebensdauer von Kleinsatelliten im LEO betr├Ągt etwa drei bis f├╝nf Jahre und liegt damit deutlich unter den Anforderungen der geostation├Ąren Umlaufbahn (GEO) von zehn bis 20 Jahren. Dies erm├Âglicht es Herstellern auch, Technologien wie Galliumnitrid (GaN) zu nutzen. Deren Einsatz kam bisher in der Leistungselektronik nur langsam voran, da es hierf├╝r bisher keine Treiber gab. GaN-FETs haben mehrere Funktionsmerkmale, die sie f├╝r Satellitenstromversorgungen attraktiv machen, zum Beispiel inh├Ąrente Strahlungstoleranz, keine parasit├Ąre p-n-Diode, schnelles Schaltverhalten, h├Âhere Effizienz des Stromversorgungssystems und geringere Gesamtgr├Â├če.

Wie l├Ąuft die Datenprotokollierung im Weltraum?

Die weltweite Nachfrage nach Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn steigt rasant. Gr├╝nde hierf├╝r sind unterschiedliche Anforderungen wie ein schneller und erschwinglicher Internetzugang sowie f├╝r Bilddaten schnellere Wiederholungsraten mit einer h├Âheren Aufl├Âsung. Die Satellitennutzlastsysteme, die Kommunikations- oder Bildgebungsfunktionen ausf├╝hren, werden immer ausgefeilter und leistungsf├Ąhiger und erfordern die Erfassung immer gr├Â├čerer Mengen von Telemetriedaten, um den sicheren und zuverl├Ąssigen Betrieb des Satelliten zu gew├Ąhrleisten. Daf├╝r sorgen mehrere gro├če Boards, die viel Strom verbrauchen und W├Ąrme erzeugen sowie eine Vielzahl diskreter Bauelemente zur ├ťberwachung der Nutzlast.

Aktuelle L├Âsungen f├╝r die Erfassung von Telemetriedaten in Satellitenanwendungen, basierend auf strahlungsgeh├Ąrteten, RISC-V-basierten ICs, vereinfachen die Datenerfassung und entlasten den Hauptprozessor. Gleichzeitig reduziert ein hoher Integrationsgrad der Mixed-Signal-Funktionen die Gesamtgr├Â├če und das Gewicht des Telemetrie-Protokollierungssubsystems, w├Ąhrend sich gleichzeitig die Zuverl├Ąssigkeit erh├Âht. Damit sind drei kritische Anforderungen heutiger Satellitensysteme erf├╝llt.

Wo Strahlenschutz von Elektronik noch wichtig ist

In der Elektronik gibt es neben der Strahlungsumgebung im Weltraum, die au├čerhalb der sch├╝tzenden Abschirmung der Erdatmosph├Ąre liegt, noch zwei weitere. Da ist zum einen nat├╝rliche terrestrische Strahlungsumgebung, in der die meisten elektronischen Anwendungen arbeiten, und die speziellen k├╝nstlichen Strahlungsumgebungen, die in einigen medizinischen, industriellen und milit├Ąrischen Anwendungen anzutreffen sind.

Wie sieht es mit Machine Learning im Weltraum aus?

├ťber die Vorz├╝ge und M├Âglichkeiten von Machine Learning bzw. K├╝nstlicher Intelligenz auf der Erde wurde viel geschrieben. Aber wie sieht es damit im Weltraum aus? Beispielsweise hat Xilinx hat einen FPGA in 20-nm-Prozesstechnik, das f├╝r den Einsatz in Satelliten- und Raumfahrt-Applikationen durch seine volle Strahlungsfestigkeit geeignet ist. Das 20 nm Radiation Tolerant (RT) Kintex Ultrascale FPGA XQRKU060 kann im Orbit unbegrenzt rekonfiguriert werden und erm├Âglicht au├čerdem Machine Learning im Weltraum.

Karsten Becker von PT Scientists ├╝ber die Auswirkungen von Strahlung auf die Elektronik im Weltall

Wie werden Leiterplatten f├╝r die Raumfahrt gefertigt?

Die Anforderungen an die Raumfahrttechnik sind aus nachvollziehbaren Gr├╝nden von jeher hoch ÔÇô strahlungsbedingt muss sich jedes einzelne Bauteil eines Satelliten unter Weltraumbedingungen ├╝ber Jahre hinweg behaupten. Konsequenterweise werden s├Ąmtliche Komponenten ausgiebig am Boden getestet, wo Ausf├Ąlle mit wenigen hundert oder 1.000 EUR zu Buche schlagen, aber auch mit vergleichsweise einfachen Mitteln zu beheben sind. Anders im All, wo es bei Problemen unmittelbar zu immensen Kostenexplosionen kommt ÔÇô bei vergleichsweise geringen Einflussm├Âglichkeiten. Daher gilt f├╝r die Produktion einschlie├člich der Elektronikfertigung absolute Null-Fehler-Quote. Das reicht hinunter zum kleinsten Schalter und Stecker und gilt nat├╝rlich auch f├╝r jede einzelne Leiterplatte. Selbst der kleinste Produktionsfehler kann fatale Folgen haben und ist deshalb unter allen Umst├Ąnden zu vermeiden. Ein Beispiel aus der Elektronikfertigung ist der Einsatz einer Selektivl├Âtanlage mit einer Infrarotkamera, die w├Ąhrend des L├Âtens registriert, wo die Energie hinflie├čt und feststellt, wie stark die Bauteile thermisch belastet werden.

Wie Treiber-Decoder Subsysteme von Satelliten verkleinern

Um die Gr├Â├če und das Fluggewicht von Satelliten trotz zunehmenden Funktionsumfanges in Grenzen zu halten, ist ein Verkleinern der Steuerungselektronik sinnvoll. Renesas erm├Âglicht beispielsweise Satellitenherstellern mit dem strahlungsfesten 32-Kanal-Treiber ISL72813SEH, die Gr├Â├če des Befehls- und Telemetrie-Subsystems um bis zu 50 % zu reduzieren. Das spart Gewicht, Kosten und Energieverbrauch ein und erm├Âglicht gr├Â├čere Satellitennutzlasten.

Welche Agenturen, Verb├Ąnde und Ministerien sind Partner der Raumfahrt in Deutschland?

Neben den oben genannten Unternehmen, gibt es nat├╝rlich auch weitere Institutionen in Deutschland, die Raumfahrtaktivit├Ąten unterst├╝tzen. Beispielsweise f├Ârdert das Bundesministerium f├╝r Wirtschaft und Energie die deutschen Raumfahrtaktivit├Ąten auf nationaler und europ├Ąischer Ebene. Dazu geh├Âren nationale Projekte, die deutschen Beitr├Ąge zur Europ├Ąischen Weltraumorganisation ESA sowie der Bereich "Raumfahrtforschung und -technologie" des Deutschen Zentrums f├╝r Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des DLR in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr und Sicherheit sind in nationale und internationale Kooperationen eingebunden. Dar├╝ber hinaus ist das DLR im Auftrag der Bundesregierung f├╝r die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivit├Ąten zust├Ąndig. Zudem sind im DLR zwei Projekttr├Ąger zur Forschungsf├Ârderung angesiedelt. Das DLR erforscht Erde und Sonnensystem, es stellt Wissen f├╝r den Erhalt der Umwelt zur Verf├╝gung und entwickelt umweltvertr├Ągliche Technologien f├╝r Energieversorgung, Mobilit├Ąt, Kommunikation und Sicherheit. Sein Portfolio reicht dabei von der Grundlagenforschung bis zur Entwicklung von Produkten f├╝r morgen. Zudem betreibt das DLR Gro├čforschungsanlagen f├╝r eigene Projekte und als Dienstleister f├╝r Partner in der Wirtschaft. Dar├╝ber hinaus f├Ârdert es den wissenschaftlichen Nachwuchs, ber├Ąt die Politik und ist eine treibende Kraft in den Regionen seiner 16 Standorte.

Bundesverband der deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie (BDLI)

Zu den prim├Ąren Aufgaben des BDLI geh├Âren die Kommunikation mit politischen Institutionen, Beh├Ârden, Verb├Ąnden und ausl├Ąndischen Vertretungen in Deutschland sowie verschiedenste Mitglieder-Serviceleistungen im In- und Ausland.  Dabei repr├Ąsentiert der BDLI eine strategisch wichtige High-Tech-Branche, in der Deutschland und Europa eine global f├╝hrende Rolle einnehmen. Mit ├╝ber 230 Mitgliedern vertritt der BDLI die Interessen einer Branche, die sich durch internationale Technologief├╝hrerschaft und weltweiten Erfolg auszeichnet. Die deutsche Luft-und Raumfahrtindustrie ist nicht nur Lebensader und Impulsgeber der Wirtschaft, sondern auch wichtiger Arbeitgeber f├╝r ├╝berwiegend hochqualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter: Mit 106.800 direkt Besch├Ąftigten b├╝ndelt sie nahezu alle strategischen Schl├╝sseltechnologien des 21. Jahrhunderts und generiert ein j├Ąhrliches Umsatzvolumen von gegenw├Ąrtig 34,7 Milliarden Euro. Der Verband ist dar├╝ber hinaus Markeninhaber der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA in Berlin.

Der BDLI ist offiziell beim Deutschen Bundestag akkreditiert. Er ist Mitglied des europ├Ąischen Dachverbandes AeroSpace and Defence Industries Association of Europe (ASD) und des Bundesverbandes der Deutschen Industrie (BDI).

Deutsche Gesellschaft f├╝r Luft- und Raumfahrt (DGLR) - Lilienthal - Oberth

Die Deutsche Gesellschaft f├╝r Luft- und Raumfahrt - Lilienthal - Oberth ist die ├Ąlteste Institution in der Bundesrepublik Deutschland, die allen B├╝rgern, die sich beruflich oder privat mit Luft- und Raumfahrt besch├Ąftigen, ein gemeinsames Dach und ein fach├╝bergreifendes Aktions- und Informationsforum bietet.

Die DGLR steht f├╝r Forschung, Wissenschaft und Technik der Luft- und Raumfahrt. Mit ihren mehr als 3000 Mitgliedern aus allen mit dieser Branche verbundenen Berufs- und Ausbildungssparten, ist die DGLR die einzige Vereinigung in Deutschland, die in s├Ąmtlichen Fach- und Arbeitsbereichen der Luft- und Raumfahrt vertreten ist - von der Industrie bis zum Ministerium, von der Lehre bis zur Forschung.

Die DGLR wirkt als Bindeglied und Kommunikationsstrang zwischen den einzelnen Disziplinen und f├Ârdert den nationalen und internationalen Erfahrungsaustausch zwischen Industriefirmen, Beh├Ârden, Forschungsinstituten und Universit├Ąten.

EUMETSAT

EUMETSAT ist die Europ├Ąische Organisation f├╝r die Nutzung meteorologischer Satelliten und hat ihren Hauptsitz in Darmstadt. Zur Beobachtung des Wetters, des Klimas und der Umwelt betreibt EUMETSAT ein System von meteorologischen Satelliten sowie die dazu kompatible Bodeninfrastruktur. EUMETSAT ist eine intergouvernementale Organisation, die zur Zeit aus 30 Mitgliedsl├Ąndern besteht und im Jahre 1986 gegr├╝ndet wurde.

Die ESA war die bedeutendste Triebkraft zur Gr├╝ndung einer eigenst├Ąndigen Organisation, nachdem ihre Expertise in den 1970er Jahren bei der Entwicklung des ersten Meteosat-Wettersatelliten gefragt war. Ab 1987 wurde das Meteosat-Programm von EUMETSAT selbst beaufsichtigt. EUMETSAT arbeitet weiterhin eng mit der ESA zusammen.

Das h├Âchste Gremium der Organisation ist ein Rat aus Vertretern der nationalen Wetterdienste, entsendet durch die Mitgliedsl├Ąnder. EUMETSAT wird durch die Mitgliedsl├Ąnder anteilig finanziert, jeweils proportional zu ihrem Bruttonationaleinkommen.

Parlamentsgruppe Luft- und Raumfahrt im Deutschen Bundestag (PGLR)

Die Parlamentsgruppe Luft- und Raumfahrt ist eine fraktions├╝bergreifende Vereinigung von Bundestagsabgeordneten, die seit 1984 besteht. Die Gruppe ist ein Diskussions- und Meinungsforum f├╝r alle Abgeordneten, die sich f├╝r die Belange der Luft- und Raumfahrt interessieren und engagieren. Sie will ├╝ber aktuelle Entwicklungen und Themen informieren und die parlamentarischen Aktivit├Ąten in diesem Bereich b├╝ndeln. Intensiv tauscht sie sich daf├╝r mit Vertretern aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung aus. Dar├╝ber hinaus bestehen enge Kontakte zu Abgeordneten anderer europ├Ąischer Parlamente.

Welche Forschungseinrichtungen f├╝r Raumfahrt gibt es in Deutschland?

Max-Planck-Gesellschaft

Die Max-Planck-Gesellschaft ist Deutschlands erfolgreichste Forschungsorganisation ÔÇô seit ihrer Gr├╝ndung 1948 finden sich alleine 18 Nobelpreistr├Ąger in den Reihen ihrer Wissenschaftler. Die derzeit 83 Max-Planck-Institute und Einrichtungen betreiben Grundlagenforschung in den Natur-, Bio-, Geistes- und Sozialwissenschaften im Dienste der Allgemeinheit. Darunter gibt es Max-Planck-Institute mit Schwerpunkt im Raumfahrtbereich, die hier im Folgenden aufgelistet sind.

Max-Planck-Institut f├╝r Sonnensystemforschung

Im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten am Max-Planck-Institut f├╝r Sonnensystemforschung (MPS) in M├╝nchen steht unsere direkte kosmische Heimat: das Sonnensystem mit seinen Planeten und Monden, mit seinen Kometen und Asteroiden und nat├╝rlich mit der Sonne. Ziel der Wissenschaftler ist es nicht nur, die Vorg├Ąnge im Sonnensystem in theoretischen Modellen zu beschreiben und am Computer zu simulieren. Zusammen mit den Ingenieuren entwickeln und bauen die Forscher zudem wissenschaftliche Instrumente, die diese K├Ârper aus dem Weltall untersuchen. Zu diesem Zweck ist das Institut an zahlreichen Missionen internationaler Weltraumagenturen wie etwa NASA und ESA beteiligt.

Max-Planck-Institut f├╝r Astronomie

Wie entstehen Sterne und Planeten? Welche Eigenschaften haben Planeten, die andere Sterne umkreisen als die Sonne? Wie entstehen die Galaxien, und wie haben sich ihre Eigenschaften ├╝ber die kosmische Geschichte hinweg ver├Ąndert? Mit diesen Fragen besch├Ąftigen sich die Wissenschaftler und Ingenieure am Max-Planck-Institut f├╝r Astronomie (MPIA) in Heidelberg. Das MPIA wurde 1967 gegr├╝ndet und ist eines von rund 80 Instituten der Max-Planck-Gesellschaft, Deutschlands gr├Â├čter Organisation f├╝r Grundlagenforschung. Das MPIA hat rund 290 Mitarbeiter. Drei Viertel davon sind im wissenschaftlich-technischen Bereich besch├Ąftigt. Zu jeder Zeit sind am Institut zahlreiche Nachwuchs- und Gastwissenschaftler aus dem In- und Ausland t├Ątig.

Max-Planck-Institut f├╝r Astrophysik

Das Max-Planck-Institut f├╝r Astrophysik (MPA) (ebenfalls in M├╝nchen) ist eines von ca. 80 eigenst├Ąndigen Forschungsinstituten der Max-Planck Gesellschaft. Zu den Forschungsthemen am MPA geh├Âren u.a. Sternentwicklung und die Struktur von Sternen, Akkretionsph├Ąnomene, Kern- und Teilchenastrophysik, Supernovaphysik, astrophysikalische Anwendungen der Hydrodynamik, Hochenergieastrophysik, Strahlungsprozesse, Struktur, Entstehung und Entwicklung von Galaxien, Gravitationslinsen, die gro├čr├Ąumige Struktur des Universums, Physik des fr├╝hen Universums und Kosmologie.

Max-Planck-Institut f├╝r Chemie (Otto-Hahn-Institut)

Die aktuelle Forschung am Max-Planck-Institut f├╝r Chemie in Mainz zielt auf ein integrales Verst├Ąndnis der chemischen Prozesse im Erdsystem, insbesondere in der Atmosph├Ąre und Biosph├Ąre. Untersucht werden vielf├Ąltige Wechselwirkungen zwischen Luft, Wasser, Boden, Leben und Klima im Verlauf der Erdgeschichte bis zum heutigen durch Menschen gepr├Ągten Zeitalter, dem Anthropoz├Ąn.

Max-Planck-Institut f├╝r Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)

Am Max-Planck-Institut f├╝r Gravitationsphysik in Potsdam erforschen Wissenschaftler das gesamte Spektrum der Allgemeinen Relativit├Ątstheorie und dar├╝ber hinaus: von den riesigen Dimensionen des Kosmos bis hin zu den unvorstellbar winzigen Abmessungen der Strings.

Wer stellt in Deutschland Komponenten f├╝r den Weltraum her?

Zahlreiche Organisationen, Firmen, K├Ârperschaften, Institutionen und Personen besch├Ąftigen sich in Deutschland auf verschiedenen Ebenen mit Weltraumforschung, der Durchf├╝hrung von Raumfahrtaktivit├Ąten sowie ihrer Vermittlung an die ├ľffentlichkeit. Hier gibt es einen Auszug von Unternehmen, die als Partner der Raumfahrt fungieren.

Airbus Defence and Space

Airbus Defence and Space ist eine Division der Airbus Group, die aufgrund ihrer Produkpalette zu den internationalen Top-10 Anbietern f├╝r Verteidigung und Weltraum z├Ąhlt. Die Division ist das f├╝hrende Verteidigungs- und Raumfahrtunternehmen Europas, das zweitgr├Â├čte Raumfahrtunternehmen der Welt und unter den zehn gr├Â├čten Verteidigungsunternehmen weltweit. An den spektakul├Ąren Bildern des neuen Weltraum Teleskops James Webb hat Airbus auch einen Anteil, denn diese wurden mit einem Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) und dem Mittel-InfraRot-Instruments (MIRI) aufgenommen. NIRSpec wird von Industriekonsortien unter der Leitung von Airbus Defence and Space f├╝r die Europ├Ąische Weltraumorganisation (ESA) entwickelt und gebaut, w├Ąhrend MIRI von einem Konsortium aus national finanzierten europ├Ąischen Instituten (dem europ├Ąischen MIRI-Konsortium) entwickelt und gebaut wird, f├╝r das Airbus Defence and Space Systemtechnik und Managementunterst├╝tzung liefert.

Carl Zeiss

Zeiss entwickelt und vertreibt Halbleiterfertigungs-Equipment, Messtechnik, Mikroskope, Medizintechnik, Brillengl├Ąser sowie Foto- und Filmobjektive, Ferngl├Ąser und Planetariumstechnik. Die Verbindung zur Raumfahrt besteht bei Zeiss schon lange: Nach einer der ersten Missionen, auf der ein Astronaut eine handels├╝bliche Kamera mitf├╝hrte, erkannte man die Bedeutung der Fotografie im Weltraum. Dies f├╝hrte zu einer Kooperation der NASA mit Zeiss zur Entwicklung von Kameraobjektiven, die speziell f├╝r den Weltraum und seine extremen Bedingungen konzipiert waren. Auch im neuen Weltraumteleskops James Webb steckt etwas von Zeiss, denn das Unternehmen war an der Entwicklung des Mittel-InfraRot-Instruments (MIRI) beteiligt.

Jena Optronik

Die Jena-Optronik ist ein Raumfahrtunternehmen mit Fokus auf kommerzielle und institutionelle Programme in folgenden Anwendungsfeldern:

  • Lageregelungssensoren f├╝r Satelliten und Sonden
  • Instrumente zur Erdbeobachtung und Erkundung des Weltalls
  • Software & Datenverarbeitung

Aktuell ist Jena Optronik in der Raumsonde Hera mit einem Kamerasystem vertreten. Die Raumsonde Hera der Europ├Ąischen Raumfahrtagentur ESA soll zusammen mit ihrem Pendant, der NASA-Sonde ÔÇ×DARTÔÇť (Abk├╝rzung f├╝r Double Asteroid Redirection Test, Doppel-Asteroiden Umleitungs-Test), die Auswirkungen eines Aufpralls auf einen Asteroiden untersuchen, um aus diesem Experiment Methodik und Technologie zum Umlenken solcher Gesteinsbrocken im All abzuleiten.

MT Aerospace

MT Aerospace ist ein Unternehmen in der Luft- und Raumfahrtbranche und lieferte u.a. wesentliche Komponenten f├╝r Raumfahrzeuge, Satelliten, Radioteleskopanlagen sowie die europ├Ąische Tr├Ągerrakete Ariane-5. Damit ist das Unternehmen indirekt an James Webb beteiligt, brachte eine Ariane-5 das Teleskop ins All.

OHB System

Die OHB System AG ist eines der drei f├╝hrenden Raumfahrtunternehmen Europas. Als Systemanbieter geh├Ârt die AG zum b├Ârsennotierten Hochtechnologiekonzern OHB SE, in dem rund 2 000 Fach- und F├╝hrungskr├Ąfte an zentralen europ├Ąischen Raumfahrtprogrammen arbeiten. OHB ist im Rahmen unterschiedlicher Vorhaben eng in Exploration und Space Science eingebunden und dabei sowohl als Zulieferer als auch als Hauptauftragnehmer t├Ątig. Dieser Bereich umfasst Missionen zu Planetenwissenschaften, Grundlagenphysik und Astrophysik, aber auch Missionen zur Nutzung von extraterrestrischen Ressourcen. Hinzu kommen Technologiedemonstrationsmissionen, die f├╝r die angegebenen Bereiche relevant sind. Derzeit arbeitet OHB System beispielsweise an der zweiteiligen ExoMars-Mission, einer Flaggschiff-Mission des ESA-Aurora-Programms in Kooperation mit der russischen Raumfahrtagentur. Diese Mission befasst sich mit der wissenschaftlichen Untersuchung des Mars aus dem Orbit und auf der Oberfl├Ąche mit dem Ziel, nach Leben auf dem Mars zu suchen.

Telespazio Vega Deutschland

Telespazio Vega Deutschland ist ein Consulting-, Technologie- sowie Engineering Services Unternehmen, das aus der Verschmelzung von Telespazio Deutschland mit Vega Space Anfang September 2012 entstanden ist. Die fast 400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind Experten in einer gro├čen Bandbreite an Systems & Operations Engineering sowie ICT-Disziplinen und entwickeln bodensegmentbasierte, softwareintensive Systeme zur Steuerung, Planung und Datenverarbeitung und auch f├╝r Simulation und Training. Nach der Entwicklung solcher komplexen Systeme kann das Unternehmen den Betrieb ├╝bernehmen und ausf├╝hren.

Telespazio VEGA Deutschland GmbH ist ein Tochterunternehmen der Telespazio S.p.A. (ein Leonardo/Thales Unternehmen), welche mit ihrem Netzwerk bestehend aus vier Raumfahrtzentren, 25 Betriebsstandorten und 2500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern weltweit einer der f├╝hrenden Zulieferer von Satellitendienstleistungen ist.

Tesat-Spacecom (Tesat)

Bei Tesat-Spacecom (Tesat) entwickeln, fertigen und vertreiben rund 1200 Mitarbeiter in Backnang, bei Stuttgart, Systeme und Ger├Ąte f├╝r die Telekommunikation via Satellit. Das Produktspektrum umfasst hochzuverl├Ąssige Ger├Ąte wie Wanderfeldr├Âhrenverst├Ąrker, Multiplexer, Schalter, Modulatoren und optische Terminals, die ebenso wie komplette Systeme an alle f├╝hrenden Satellitenhersteller weltweit geliefert werden. Damit bietet Tesat die Kommunikationstechnik, die notwendig ist, um Fernsehsignale ├╝ber die Antennen eines Satelliten in Haushalte abzustrahlen. Mehr als die H├Ąlfte aller Telekommunikations-Satelliten im Orbit haben Tesat-Ger├Ąte an Bord.

Mit dem Fokus auf kommerzielle Raumfahrtprogramme und der Beteiligung an milit├Ąrischen und institutionellen Programmen erwirtschaftete Tesat 2014 einen Umsatz von rund 338 Millionen Euro. Bis heute wurden fast 700 Raumfahrtprojekte durchgef├╝hrt.

Neben den oben genannten Unternehmen, gibt es noch weitere, die ihren Teil zur Raumfahrt beitragen. So hat die NASA beispielsweise eine Liste der Unternehmen ver├Âffentlicht, die an der James-Webb-Mission beteiligt sind. Diese ├╝berschneidet sich zum Teil mit der der ESA.

ArianeGroup

Die ArianeGroup liefert wie der Name schon sagt die Ariane Rakete, die das JWST ins All bef├Ârdert hat. Die Gruppe ist das f├╝hrende Unternehmen auf dem Gebiet des Raumtransports im Dienste institutioneller wie kommerzieller Kunden. Es entwickelt L├Âsungen im Bereich Startsysteme f├╝r zivile und milit├Ąrische Anwendungen f├╝r institutionelle, kommerzielle und industrielle Partner.

HTG Hyperschall-Technologie G├Âttingen

Die HTG Hyperschall-Technologie G├Âttingen wurde 1989 in G├Âttingen als Forschungs- und Dienstleistungsunternehmen gegr├╝ndet. Es fokussiert sich in den experimentellen und theoretischen Arbeitsschwerpunkten vor allem auf die Bereiche Satellitenaerodynamik und Wiedereintrittsanalysen. Daf├╝r entwickelte HTG Methoden f├╝r die Orbital- und Wiedereintrittssimulation.

IABG

Das IABG Raumfahrtzentrum betreibt die nationalen Raumfahrt-Testzentren in Ottobrunn bei M├╝nchen. Die IABG bietet technische Tests und Analysen auf dem neuesten Stand der Technik, beispielsweise eine Testkampagne am NIRSpec Instrument f├╝r das JWST. Sie bietet ma├čgeschneiderte Unterst├╝tzung f├╝r Kunden aus Wirtschaft, Industrie und Forschung.

Phytron-Elektronik

Mehr als 30 Jahre Erfahrung und mehr als 500 Motoren im Weltall. Das sind die Referenzen von Phytron-Elektronik. Durch den ausschlie├člichen Einsatz ECSS qualifizierter Materialien und ein optimiertes Design vereinbaren Weltraum qualifizierte Antriebe von Phytron die hohen Anforderungen f├╝r den Einsatz im Ultrahochvakuum mit optimiertem Gewicht, geringer magnetischer Abstrahlung, Pr├Ązision und Robustheit. An Bord des James-Webb-Teleskops ist beispielweisen ein Phytron Getriebeschrittmotor, der speziell f├╝r kryogene Anwendungen entwickelt wurde.

Collins Aerospace

Collins Aerospace ist seit ├╝ber 50 Jahren im Bereich Entwicklung und Herstellung von Rechnern und Systemen in Deutschland t├Ątig. Unser Firmensitz in Heidelberg verf├╝gt ├╝ber die Kernkompetenzen: Avionik-Systeme f├╝r die Luftfahrt, Bordelektronik f├╝r Landfahrzeuge und Produkte f├╝r die Raumfahrt. Es geh├Ârt zu den weltweit f├╝hrenden Unternehmen in der Satelliten-Stabilisierungsr├Ąder-Technologie.

W. L. Gore & Associates

Der Phoenix Mars Lander, die Internationale Raumstation ISS und Hunderte von Anwendungen f├╝r Satelliten und die Raumfahrt: Gore Produkte haben seit den fr├╝hen 1960er-Jahren zuverl├Ąssige, erprobte und bew├Ąhrte L├Âsungen f├╝r die anspruchsvollsten Raumfahrtmissionen geliefert. Erstmalig hat das Unternehmen 1962 unser Verst├Ąndnis von Materialien und wie sie mit unterschiedlichen Umgebungen interagieren beim Start des ersten US-amerikanischen Fernsehsatelliten eingebracht. Die Kabel von Gore haben die Live-├ťbertragung beim transatlantischen Fernsehen mit erm├Âglicht. Gore SpaceWire Cables haben den Test bei Anwendungen wie der Internationalen Raumstation ISS und dem James-Webb-Weltraumteleskop bestanden.

Neben den Partner-Unternehmen der ESA und NASA gibt es noch weitere Unternehmen in Deutschland, die Spacetec liefern.

Rocket Factory Augsburg

Die Rocket Factory Augsburg (RFA) wurde 2018 mit der Vision gegr├╝ndet, Daten aus dem Weltraum zu erm├Âglichen, um unsere Erde besser zu verstehen und zu sch├╝tzen. Zu diesem Zweck m├Âchte RFA den Zugang zum Weltraum demokratisieren und die Startkosten in der Raumfahrtindustrie senken. Das Ziel des Unternehmens ist es, w├Âchentlich Satelliten in niedrige Erdumlaufbahnen zu bringen.

Der Autor: Dr. Martin Large

Martin Large
(Bild: H├╝thig)

Aus dem Scho├č einer Lehrerfamilie entsprungen (Vater, Gro├čvater, Bruder und Onkel), war es Martin Large schon immer ein Anliegen, Wissen an andere aufzubereiten und zu vermitteln. Ob in der Schule oder im (Biologie)-Studium, er versuchte immer, seine Mitmenschen mitzunehmen und ihr Leben angenehmer zu gestalten. Diese Leidenschaft kann er nun als Redakteur ausleben. Zudem k├╝mmert er sich um die Themen SEO und alles was dazu geh├Ârt bei all-electronics.de.

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