Miniaturisierung und Leistung unter anspruchsvollen Raumfahrtbedingungen waren die Kriterien, die die Wissenschaftler vom Surrey Space Centre, Guildford, UK, an die Steckverbinder für ihre Cube-Sat-Miniatursatelliten stellten. Die Weltraumforschungen finden im Rahmen des internationalen QB50-Projekts statt; die Projektleitung führt das belgischen Karman Institute, Sint-Genesius-Rode, Belgien.

Die Gecko-Steckverbinder spielen eine wichtige Rolle für die Cube-Sat-Minisatelliten im internationalen QB50-Netzwerk.

Die Gecko-Steckverbinder spielen eine wichtige Rolle für die Cube-Sat-Minisatelliten im internationalen QB50-Netzwerk.Harwin

Beim Projekt QB50 sammelte man Daten über die zeitlichen und räumlichen Schwankungen einer Anzahl von Parametern in der unteren Thermosphäre (90 bis 320 km), die man mithilfe eines Satellitenverbunds aus ungefähr vierzig Doppel-Cube-Sats vor Ort erfasst; dabei sind alle Satelliten mit den gleichen Sensoren ausgerüstet.

Im Rahmen von QB50 wollen die Wissenschaftler darüber hinaus den Wiedereintritt in die Atmosphäre erforschen, was anhand von Messungen und dem Abgleich der tatsächlichen Flugbahnen und Verweildauern in den Umlaufbahnen mit den jeweiligen Vorhersagedaten erfolgte. Beim dritten Teil des Projekts kommen zehn Doppel- oder Dreier-Cube-Sats zum Einsatz, die für eine In-Orbit-Demonstration (IOD) von Techniken Verwendung finden, zu denen neben Miniatursensoren auch das Sonnensegel Gossamer1 gehört.

Auf einen Blick

Das der Unversität von Surrey zugehörige Space Centre in Guildford, UK, entschied sich für den Einsatz des Gecko-Steckverbinders mit 1,25-mm-Rastermaß in ihren Cube-Sat-Miniatursatelliten. Das Verbindungselement kombiniert geringe Größe mit Leistungsfähigkeit unter Raumfahrtbedingungen.

Wegen der hohen Kosten, die bei der Schaffung und Einrichtung eines solchen Sensornetzwerks entstehen, sind Doppel-Cube-Sats aus zwei würfelförmigen Miniatursatelliten mit jeweils 10 cm Kantenlänge und weniger als einem Kilogramm Gewicht die einzig realistische Variante. Daraus ergibt sich für elektronische Bauelemente und Komponenten, beispielsweise für Steckverbinder, dass sie nicht nur sehr klein und leicht sein müssen, sondern auch zuverlässig und leistungsfähig, insbesondere unter den zu erwartenden extremen Stoß-, Vibrations- und Temperaturbedingungen.

Laut Harwin erfüllen die flachen Gecko-Steckverbinder die Anforderungen: hohe Leistungsfähigkeit bei kleinen Abmessungen. Durch den geringen Kontaktabstand von 1,25 mm ergibt sich im Vergleich zu anderen Hochleistungssteckverbindern wie Micro-D eine Platzersparnis von 35 Prozent. Die Steckverbinder sind im Betrieb pro Kontakt bis 2 A strombelastbar. Die Bauteile, die bereits im Rahmen von Prüfverfahren ihre Leistungsfähigkeit auch unter extremen Bedingungen behielten, widerstehen einem erweiterten Temperaturbereich von -65 bis 150 °C und eignen sich für den Betrieb der extremen Vibrationen (Z-Achse, 100 g, 6 m/s) unterliegt. Diese Leistungsdaten verdankt der Steckverbinder dem patentierten, kupferlegierten Vier-Zungen-Kontakt von Harwin.

Informationen zum Karman Institut

Das Karman Institut für Fluiddynamik wurde 1956 in Sint-Genesius-Rode, Belgien, gegründet. Die Non-Profit-Bildungs-und Wissenschaftsorganisation konzentriert sich auf folgende Forschungsbereiche: Luft-und Raumfahrt, Umwelt und angewandte Fluiddynamik, Turbomaschinen und Antriebe.