SmartSpace – Ein Modul für den globalen Einsatz eines IoT Cloud Services

SmartSpace – Ein Modul für den globalen Einsatz eines IoT Cloud Services

Vorhandene Mobilfunknetze sind für die weit verbreitete Nutzung von Internet-of-Things-Anwendungen (IoT) außerhalb von Ballungsräumen unzureichend. Eine funktionierende Datenverbindung ist ausschlaggebend für IoT-Anwendungen. Gegenwärtig ist die Übertragung von Daten zwischen IoT-Geräten und Satelliten unwirtschaftlich und komplex, da die Geräte mit einem kleinen Formfaktor konstruiert sind (u.a. kleine Antennen) und mit geringem Stromverbrauch und minimalem Datendurchsatz funktionieren. Das SmartSpace-Konzept sieht dedizierte Kommunikationsmodule auf der Erde und im Weltraum vor, um eine Datenerfassung und -übertragung zu ermöglichen. Innerhalb des Konzepts dienen SmartSpace-Module als Datenpuffer für mehrere IoT-Geräte und deren Anwendungen und senden die gesammelten Daten an ein übergeordnetes Satelliten-Backbone. Das macht eine eigene Bodenstation überflüssig. Das zwischengeschaltete SmartSpace-Netzwerk fungiert als Verbindungsglied, das den Einsatz von SmartSpace in abgelegenen Gebieten und großen Infrastrukturen ermöglicht.

Vorteile:

  • Möglichkeit zu terrestrischen und weltraumgestützten IoT-Anwendungen
  • Monitoring & Kontrolle von Satelliten über die Cloud
  • Big Data-Analyse für kleine Satellitenmissionen und schlüsselfertige CubeSat-Operationen
  • Schrittweise Erweiterung des terrestrischen SmartSpace-Netzwerks

TU Braunschweig – Institute of Space Systems
Braunschweig, Deutschland
Prof. Dr. Enrico Stoll
www.space-systems.eu
e.stoll@tu-braunschweig.de

IRON Software
München, Deutschland
Christian Kendi
ksh@ironsoftware.de

Deployables Cubed – Aktuatoren für Nanosatelliten Anwendungen

Deployables Cubed – Aktuatoren für Nanosatelliten Anwendungen

In der Raumfahrt geht der Trend zu kleinen, standardisierten Satelliten, die einen kostengünstigen Zugang zum Weltraum ermöglichen (CubeSats). Der Nachteil besteht in der Standardgröße von 10cm Kantenlänge, welche die Missionen dieser Satelliten einschränkt. Ein Weg, diese Einschränkung zu umgehen, ist die Verwendung auffaltbarer Strukturen wie Antennen oder Segel, die aufgefaltet werden, sobald der Satellit im Orbit ist und somit Hochleistungs-Anwendungen erlauben, die sonst nur bei großen Satelliten möglich sind. Für das Auslösen der Auffaltung werden spezielle Aktuatoren wie Niederhalte- und Freigabemechanismen benötigt. Europäische Aktuatoren sind jedoch zu groß und amerikanische Produkte fallen unter Exportbeschränkungen. Zur Lösung dieses Problems entwickelt Deployables Cubed – als neues Start-up im ESA BIC Bavaria – die Aktuatoren „Pin Puller“ und „Release Nuts“, um Europas Unabhängigkeit im Bereich kleiner Aktuatoren sowie den auffaltbaren Strukturen, die sie ermöglichen, zu gewährleisten. Das Unternehmen wird einfache, leichte und zuverlässige Aktuatoren auf dem Markt etablieren und diese einem breiten Kundenspektrum anbieten.

Vorteile:

  • Nanogrößen Aktuator (optimiert für CubeSat Anwendungen)
  • Kostengünstiger als herkömmliche Aktuatoren
  • Keine Exportlimitationen

Deployables Cubed
Gilching, Deutschalnd
Dr. Thomas Sinn
www.deployables-cubed.com
sinn@deployables-cubed.com

PCM-Polymer Verbindung – Neuartiges Material für die thermische Stabilisierung von Bauteilen und Systemen

PCM-Polymer Verbindung – Neuartiges Material für die thermische Stabilisierung von Bauteilen und Systemen

Komponenten von Raumfahrzeugen sind permanenten Temperaturschwankungen ausgesetzt. Um Überhitzung oder Unterkühlen dieser Komponenten zu vermeiden, entwickelt die ESDA-Axiotherm GmbH eine Polymerverbindung aus Phasenwechselmaterialien (PCM) zur thermischen Stabilisierung von Weltraumkomponenten und -systemen. Die PCM-Polymer Verbindung verfügt über eine hohe Kapazität zur Aufnahme von Wärmeenergie, die sie während einer Unterkühlung an das System abgibt, um die Temperatur zu stabilisieren. Dieses Material verhindert Temperaturschwankungen und erzeugt eine gleichmäßige Temperaturkurve. Das einzigartige Merkmal ist ein Materialmix, bei dem die Schmelze gelartig bleibt. Die Masse ist auslaufsicher und gut zu verarbeiten. Darüber hinaus ist es möglich, Hilfsmittel zu verwenden, um dauerhafte und stabile Anpassungen von Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Brandsicherheit und Strahlungsbeständigkeit vorzunehmen. Insbesondere Batterien (auch im Bereich der Elektromobilität) können von dieser Technologie profitieren.

Vorteile:

  • Effektives egalisieren von Temperaturschwankungen und reduzierte thermomechanische Belastung
  • Erhöhte Lebensdauer von Batterien und elektronischer Bauteile sowie erhöhte Betriebssicherheit
  • Geringe Masse, hohe Kapazität & direkt anwendbar auf alle Batterien (Automobil/Schifffahrt/Luftfahrt)

ESDA/Axiotherm GmbH
Eisenberg, Deutschland
Dirk Büttner
www.axiotherm.de
dirk.buettner@axiotherm.de

Echtzeit Container Tracking und Überwachung

Echtzeit Container Tracking und Überwachung

Moderne Transport- und Logistiklösungen erfordern weltweites Tracking und Überwachen von Schiffscontainern in Echtzeit. Viele Anwendungen auf dem Markt verfolgen lediglich den Standort des Schiffes, auf dem ein Container transportiert wird, nicht den Container selbst. Daher geht das Tracking Signal bei der Übergabe des Containers zwischen Schiff, Zug, LKW und Flugzeug sowie nach dem Verlust eines Containers auf See verloren. Callwise Ltd. begegnet diesen Herausforderungen mit einer innovativen Kombination aus Satellitenkommunikation und 5G LoRaWAN (Low Range Wide Area Network) IoT-Lösung. Dies ermöglicht das Tracking und die Überwachung einzelner Container in Echtzeit, von Anfang bis Ende während des multimodalen Transports. Das Konzept basiert auf einer neuartigen Architektur, bei der Satelliten- und Mobilfunkverfolgung mit LoRaWAN-Verfolgung und -Überwachung einzelner Transportmittel kombiniert werden. Callwise Ltd. richtet sich an Logistik- und Versandunternehmen, die ihren Kunden diese End-to-End-Lösung als Dienstleistung in ihrem Produktportfolio anbieten. Darüber hinaus kann das System Warnungen für diverse Ereignisse (z. B. unbefugtes Öffnen der Tür, Abweichung von einer Route, Temperaturänderung, etc.) generieren und verloren gegangene Container auf See tracken.

Vorteile:

  • Standortinformationen über Container in Echtzeit von Anfang bis Ende des Transports
  • Möglichkeit zur Überwachung mehrerer Parameter im Container (z. B. Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit)
  • Möglichkeit zur Verfolgung von Containern, die auf See verloren gehen

Callwise Ltd.
High Wycombe, Großbritannien
Dr. Roland Weesie
www.callwise.eu
roland.weesie@gmail.com

MERIT – Disruptives Antriebssystem für Mikrosatelliten

MERIT - OHB Challenge 2018/2019 2nd Place

MERIT – Disruptives Antriebssystem für Mikrosatelliten

MERIT - OHB Challenge 2018/2019 2nd Place

Miniaturisierte Satelliten werden immer häufiger eingesetzt. Um unterschiedliche Missionsszenarien zu ermöglichen, benötigen Satellitenplattformen, die so klein wie CubeSats sind, kleine, vielseitig nutzbare, kostengünstige und zuverlässige Antriebssysteme. Da herkömmliche Antriebssysteme zu teuer und zudem nicht ausreichend entwickelt sind, startete T4i das Projekt MERIT, bei dem das selbst entwickelte REGULUSAntriebssystem hinsichtlich Kosten und Leistung verbessert wird. Basierend auf einer Helicon-Plasma-Technologie nutzt das System außerdem einen modularen Ansatz, Lieferketten außerhalb des Luft- und Raumfahrtsektors sowie eine intelligente Übernahme von additiven Technologien. Zu den Hauptzielkunden von MERIT zählen Hersteller von Kleinsatellitenplattformen (bis zu 150 kg). T4i plant nicht nur das Antriebssystem für Satelliten bereitzustellen, sondern auch potenzieller Partner zu werden. Die Technologie ist auch in anderen Bereichen einsetzbar, wie zum Beispiel bei medizinischen und industriellen Anwendungen und bei der Entwicklung intelligenter Plasmaantennen.

Vorteile:

  • Erhöhte Rentabilität und Effizienz durch die Funktionsfähigkeit der Satellitenplattform
  • Einfache Integration des REGULUS-Antriebssystems in Satellitenplattformen
  • Bessere Performance und Kostensenkung bis zu 83%
  • Zuverlässiges und vielseitig einsetzbares Antriebssystem dank der Helicon-Plasma-Technologie

T4i
Padua, Italien
Prof. Dr. Daniele Pavarin
d.pavarin@t4innovation.com
www.t4innovation.com

Celestial – Produkte und Dienstleitungen für Deep Space Kommunikation

Celestial

Celestial – Produkte und Dienstleitungen für Deep Space Kommunikation

Celestial

Bei der Erforschung des Weltraums stehen Missionen zum Mond vor vielen Herausforderungen. Eine davon ist die Kommunikation. Die Tatsache, dass nicht alle Teile des Mondes von der Erde aus erreichbar sind, stellt ein Hindernis für die cislunare Kommunikation dar. Celestial plant eine kleine Satelliten-Relay-Konstellation in der polaren Mondumlaufbahn zu installieren, um diese Herausforderung zu lösen. Insgesamt werden drei Satelliten (plus ein redundanter Satellit) implementiert. Diese Konstellation arbeitet auf S- und X-Bändern und ist in der Lage, Daten von Mondmissionen zu Bodenstationen auf der Erde zu übertragen und weiterzuleiten. Darüber hinaus stellt Celestial sein Satellitenkommunikationssystem für Missionen zur Erforschung strahlungsreicher Erdumlaufbahnen zur Verfügung. Die Nutzlast wird leicht und strahlungsgehärtet sein und eine längere Lebensdauer als derzeit verfügbare Kommunikationssysteme gewährleisten. Der größte Vorteil für Mondmissionen liegt in den reduzierten Kosten durch ein leichtgewichtiges Kommunikationssystem und in der Möglichkeit, unzugängliche Teile des Mondes zu erreichen.

Vorteile:

  • Erhöhte Datenübertragungsraten und kontinuierliche Kommunikationsversorgung der Mondpole
  • Geringer Energieverbrauch für kostengünstige Mondmissionen
  • Zugang zu Mondregionen außerhalb der direkten Sichtlinie

Celestial
Berlin, Deutschland
Johannes Schumacher
celestialcomm.wixsite.com/moonshot
johannes.schumacher.mail@gmail.com

MoonFibre – Spinntechnologie von Fasern aus Mondgestein zum direkten Nutzen auf dem Erdtrabanten

MoonFibre – Spinntechnologie von Fasern aus Mondgestein zum direkten Nutzen auf dem Erdtrabanten

MoonFibre – Spinning Technology Fibres from Lunar Rock for

Private und öffentliche Einrichtungen auf der ganzen Welt verfolgen eine gemeinsame Mission: die bemannte Mondstation. Allein die Kosten für Raketenflüge, um eine solche Station zum Mond zu transportieren, würden rund EUR 1.000.000 pro Kilogramm betragen. Deshalb arbeiten zahlreiche Forschungsteams auf der ganzen Welt an Lösungen für die Verwendung von Mondgestein zur Herstellung von 3D-gedruckten Bauteilen vor Ort. Das MoonFibre-Projekt der RWTH Aachen entwickelt eine Spinnanlage, mit der Fasern direkt aus Mondgestein hergestellt werden können. Diese Fasern können nicht nur zur Stabilisierung der 3D-gedruckten Struktur der Mondstation verwendet werden, sondern auch zur thermischen Isolierung für Filtersysteme oder für Textilien von Raumfahrtanzügen. Die RWTH Aachen beabsichtigt ein bereits industriell etabliertes Spinnverfahren für Basaltfasern als kompaktes und flexibles System für den Einsatz auf der Mondoberfläche weiterzuentwickeln. Der Spinnprozess soll im Rahmen eines In-Orbit-Demonstrationsexperiments unter Schwerelosigkeit getestet werden. Der Nachweis dient als Grundlage für die zukünftige Produktion von Fasern und Textilien auf dem Mond.

Vorteile:

  • Dauerhafte Besiedlung des Mondes und Technologietransfer in die Raumfahrt
  • Kostengünstige Produktion von Fasern und Textilien auf der Mondoberfläche
  • Entwicklung einer miniaturisierten, automatisierten und robusten Spinnanlage

RWTH Aachen University
Aachen, Deutschland
Alexander Lüking
www.ita.rwth-aachen.de
alexander.lueking@ita.rwth-aachen.de

AgSat – Eine ideale opto-thermische Plattform für landwirtschaftliche und ökologische Fernerkundung

AgSat – Eine ideale opto-thermische Plattform für landwirtschaftliche und ökologische Fernerkundung

AgSat Satellite Picture of Agricultural Landscapes

Die wachsende Bevölkerung, damit verbundene Herausforderungen des Klimawandels und unzureichend vorhandene terrestrische Sensorsysteme erfordern neue Quellen für Erdbeobachtungsdaten (EO). Entscheidende Parameter, wie nicht-photosynthetische Vegetation (NPV) und Evapotranspiration (ET), werden von bestehenden EO Systemen nicht exakt erfasst. NPV ist wichtig für die Schätzung von Feuerrisiken, Bodenbelastungsintensität und Erosionsrisiko durch Wasser und Wind. ET ist wichtig für die landwirtschaftliche Produktion und Wasserverwendung. AgSat bietet ein fortschrittliches, multispektrales Satellitenkonzept, mit dem nicht nur diese Werte gemessen werden können. Auch künstliche Intelligenz sowie eine Datenverarbeitung zur Minimierung des Datendownloads und eine Verwendung von laserbasierten Systemen zur effizienteren Datenübertragung ist beinhaltet. AgSat stellt Nutzern innerhalb von Minuten kundenspezifische, bedarfsgesteuerte und wolkenfreie Datenprodukte zur Verfügung. Wissenschaftliche Daten sind Endnutzern im Rahmen einer Open Data Policy zugänglich.

Vorteile:

  • Datenkontinuität bei Sentinel-2/Landsat-Missionen
  • Open Data für die Wissenschaft
  • On-Board-Erkennung anomaler Ereignisse (Brände, Überschwemmungen) und Erstellung von Datenprodukten, einschließlich Downlinking zu Endbenutzern

EOanalytics Ltd.
Glasnevin, Irland
Dr. Guy Serbin
www.eoanalytics.ie
guyserbin@eoanalytics.ie

HOSTmi – Unabhängiger, automatisierter & globaler Broker

HOSTmi – Unabhängiger, automatisierter & globaler Broker

HOSTme - Online Platform for Space Travelling

Der traditionelle Raumfahrtmarkt bietet der kommerziell getriebenen New Space Economy keinen kostengünstigen, schnellen und einfachen Zugang zum Weltraum. HOSTmi ist die erste neutrale B2B Plattform für Nutzlasteigentümer und Raumfahrtdienstleister, um der wachsenden kommerziellen und wissenschaftlichen Angebots- und Nachfrageseite gerecht zu werden. Die standardisierte Online-Plattform von HOSTmi bietet eine effiziente, benutzerfreundliche und globale Vermittlung der Flugoptionen an Bord verschiedener weltraumgestützter Systeme, von suborbitalen Raketen bis hin zu Weltraumplattformen. Nutzlasteigentümer erhalten Produkt- und Serviceinformationen in Echtzeit mit der Möglichkeit, nach potentiellen Hosting-Möglichkeiten für ihre Nutzlast zu suchen. Neben einem Jahresbeitrag für die Nutzlasteigentümer basiert HOSTmi auf einem vertrags- und erfolgsabhängigen Provisionsmodell für Raumfahrtdienstleister. So wird der globale Nutzlastmarkt der Raumfahrt skalierbar digitalisiert.

Vorteile:

  • Digitaler One-Stop-Shop der technische Unterstützung, Finanz- und Versicherungsdienstleistungen bündelt
  • Signifikante Zeit- und Kostenersparnis für Nutzlasteigentümer durch effiziente automatisierte Prozesse
  • Verkauf von Diensten und nicht genutzter Kapazitäten von Raumfahrtdienstleistern sowie Senkung direkter Vertriebs- und Akquisitionskosten durch den automatisierten Zufluss von Interessenten
  • Übergang von konservativen Wertschöpfungsketten zu modernen, kundenorientierten Netzwerken

HOSTmi GmbH
Pouya Haschemi
Darmstadt, Deutschland
info@hostmi.space
hostmi.space

AC Biode – Die weltweit erste Wechselstrombatterie

AC Biode – Die weltweit erste Wechselstrombatterie

Loading of Cargo Ship

Die Nachfrage nach Hochleistungsbatterien in der Raumfahrtindustrie hat erheblich zugenommen und die Batteriekapazität ist im Hinblick auf Mobilität und Sicherheit immer noch unzureichend. AC Biode Ltd. entwickelt die erste Einzelbatterie auf Wechselstrombasis. Biode zeichnet sich durch die Eigenschaften von Anoden und Kathoden aus. Dank einer speziellen elektrischen Schaltung, die auch in Teilchenbeschleunigern zu finden ist, bietet das System mehr V/Ah-Flexibilität, benötigt 30% weniger Platz und ist sicherer als jede Art von regulären Gleichstrombatterien. Herkömmliche Batterien verwenden Gleichstrom. Dies führt während des Transfers von Wechselstrom zu Gleichstrom zu Energieverlusten. AC Biode Ltd. nutzt bestehende Produktionslinien für Materialien und Batterien, um sich schneller auf dem Markt zu etablieren als Wettbewerber, die neue Materialien oder Typen verwenden. Mögliche Anwendungsfelder bestehen in der Raumfahrt, bei Drohnen, Elektrofahrzeugen und Rollern sowie Energiespeichern.

Vorteile:

  • Bis zu 30% kompaktere Akkus und reduzierte Transferverluste
  • Verwendung vorhandener Materialien/Batterieproduktionslinien
  • Sicherer als herkömmliche Li-Ionen-Batterien
  • Geringerer elektrischer Widerstand (sicherer/länger anhaltend)

AC Biode Ltd.
Cambridge, Großbritannien
Tadashi Kubo
www.acbiode.com
tadashi.kubo@acbiode.com