Antriebe für kleine Satelliten – IBB.ch

Publiziert am: 

03/12/2021
| Referenz Mikroventil
Sateliten-Antrieb
Antriebe für kleine Satelliten – IBB.ch

In den letzten Jahren ist das Interesse an Kleinsatelliten in der Weltraumindustrie stark gestiegen, ebenfalls diverse Weltraumbehörden, Industrie und Hochschulen, zeigen immer wie mehr Bedarf. Bisher wurden kleine Satelliten wie CubeSats nur für erdnahe Missionen verwendet, es wurden jedoch bereits auch einige erdferne und interplanetare Missionen (INSPIRE und MarCO) geplant.

Ein Antriebssystem ist das primäre Mobilitätssystem eines Raumfahrzeugs und hilft bei verschiedenen Manövriervorgängen wie Orbitwechsel, Orientierung des Satelliten, Positionshaltung oder am Ende seiner Lebensdauer auch das Verlassen der Umlaufbahn.

Eines der weit verbreiteten Antriebssysteme auf Kleinsatelliten sind sogenannte Kaltgas-Triebwerke. Das verwendete Treibmittel ist ein komprimiertes Gas (wie N2 oder He) oder eine Flüssigkeit im gesättigten Zustand mit einem bestimmten Dampfdruck (wie N2O, Propan, CO2 usw.). Dieses Gas wird dann durch eine Düse expandiert, wodurch Schub erzeugt wird. Kaltgas-Triebwerke sind leicht, einfach und daher zuverlässig und verschmutzen weder die Optik noch die Solarzellen des Satelliten. Bei kleinen Satelliten ist es sehr wichtig, dass man sehr kurze Schubimpulse erzeugen kann (sog. Minimum-Impuls-Bit). Deshalb ist das Mikroventil SMLD 300G perfekt für diese Anwendung.

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Bruno Berger
Grunder und CEO von IBB.ch
Thruster-in-Vacuum-Chamber-crop

Ventil Auswahl

Die Mikroventile eignen sich aufgrund ihrer extrem schnellen Öffnungszeit, ihrer langen Lebensdauer und ihres hohen maximalen Druckes besonders gut für diese Anwendung. Die verwendeten Materialien der Ventile machen sie zudem mit fast allen Flüssigkeiten kompatibel.

Die kurzen Ventilöffnungszeiten waren es, die es IBB letztendlich ermöglichten, ein Triebwerk mit einem minimalen Impulsbit von nur 40 uN-s (bei einer Schubstufe von 200 mN) anzubieten.

Das ist in der Branche bisher unübertroffen!

 

ZYLINDRISCHE BEFESTIGUNG

Durch die Wahl dieser Befestigungsart konnte der Kunde das Ventil platzsparend in sein eigenes Gehäuse integrieren. Im Weltraum kommt es sehr auf die Baugröße an und dies ist definitiv eine Stärke der Ventile.

EINLASSFILTER

Der integrierte Einlassfilter dieser Ventilkonfiguration sorgt für mehr Redundanz und verhindert das Eindringen von ungewollten Fremdkörper in das Ventil und stellt so sicher, dass die Ventil im Weltraum zuverlässig funktioniert.

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200 mN Kaltgastriebwerk

Um die extrem schnelle Betätigungszeit zu demonstrieren, ließ der Kunde das Triebwerk; Johann Strauss’ “Blue Danube” (Blaue Donau) basierend auf der Eröffnungsmusik von Space Odyssey 2001 spielen. Je nach gespieltem Ton öffnet sich das Ventil bis zu 2000 Mal pro Sekunde und wird gespeist von 20 bar Stickstoff. Der Magnet wird mit einer Mikrocontroller-Platine angesteuert, die der Kunde selbst hergestellt hat.

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