KSat Stuttgart e.V.

Rexus/Bexus Programm

REXUS/BEXUS ist ein internationales Studentenprogramm in Kooperation des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit der schwedischen nationalen Raumfahrt-Behörde (SNSB). Es gestaltet sich als Wettbewerb und bietet Studenten die Möglichkeit, ihre eigenen Ideen als technische Experimente unter Bedingungen durchzuführen, die denen im Weltraum ähnlich sind. Dazu gehören etwa der Einfluss von Weltraumstrahlung oder das Verhalten bei reduzierter Schwerkraft. Dabei besteht die Möglichkeit, die Experimente entweder auf einer fast sechs Meter langen Rakete durchzuführen (REXUS), die in bis zu 100 Kilometern den Gipfel ihrer Flugbahn erreicht, oder einen sogenannten Stratosphärenballon zu nutzen (BEXUS), der im freien Flug eine Höhe von bis zu 35 Kilometern erreichen kann.

Während der gesamten Projektzeit werden die deutschen Studententeams vom DLR Raumfahrtmanagement in Bonn betreut und lernen somit den vollständigen Ablauf eines Raumfahrtprojekts kennen, von der Idee selbst bis zur Veröffentlichung der Ergebnisse.

MIRKA2-RX (MIkroRückkehrKapsel2-REXUS) war unser erstes REXUS Experiment und ist ein voller Erfolg gewesen. Durch die REXUS-Rakete, die nahezu den Rand unserer Atmosphäre zu erreichen vermag, gab es für uns die einzigartige Chance, unsere Mikro-Rückkehrkapsel (MIRKA2) unter realen Bedingungen zu testen und für ihren Einsatz innerhalb des CAPE-Projekts zu qualifizieren.

 

 

Die Ziele der MIRKA2-RX Mission:

Primär:

  1. Qualifizierung des LOTUS (Low Orbit Technical Unit Separator) Kapselseparationssystems unter Mikrogravitation.
  2. Qualifizierung der Kapselelektronik unter Raumfahrtbedingungen.
  3. Qualifizierung der Iridiumkommunikation.

Sekundär:

  1. Aufzeichnen des aerodynamischen Verhaltens der Kapsel während der Rückkehr zur Erde.
  2. Bergung der Kapsel nach dem Einschlag.

 

Der Aufbau von MIRKA2-RX unterteilt sich in zwei autonome Systeme, die Kapsel und das Experiment Modul.

Die Kapsel:

Die Form der Kapsel leitet sich aus dem ReEntry Breakup Recorder (REBR) von NASA ab und ist bisher die weltweit kleinste geplante Wiedereintrittskapsel. Sie beeinhaltet unterschiedlichste Sensoren für die Messung von zum Beispiel Temperatur, Lage und Druck während ihrer Rückkehr zur Erde. Desweiteren besitzt sie ein GPS-Empfänger und ein Iridium Sendeempfänger für die Übermittlung ihrer Daten an das Bodensegment.

 

Eine Besonderheit stellt ihr Peilsender dar, der im oberen Segment der Kapsel liegt. Dieser sollte eine Bergung der Kapsel nach dem Einschlag vereinfachen und findet sich auch nicht in der MIRKA2 Kapsel der CAPE Mission wieder.

 

Das Experimentmodul:

Im Raketenmodul ist das komplette Experiment untergebracht, nur die Bodenstationen bleiben außerhalb der Rakete. Daher unterteilt sich dieses weitere Subsysteme.

 

Um die Kapsel sicher und deaktiviert zu ihrem Auswurfsort zu befördern, wurde der Separationsmechanismus LOTUS
entworfen. Dieses besitzt die Abmaße einer Unit (10x10x10cm) um auch auf einem Cubesat Einsatz zu finden. Die Kapsel befindet sich in diesem auf einem Schlitten, der mit Hilfe eines Drahtseils im Mechanismus auf Position gehalten wird. Bei Aktivierung der Separation wird das Drahtseil mit Hilfe eines Pyrocutters, der unter anderem auch bei Fallschirmsprüngen eingesetzt wird, durchschnitten und die dann aktivierte Kapsel durch eine zuvor ausgestoßene Luke nach außen befördert.

 

Hinter dem Auswurfmechanismus befindet sich die Elektronikbox, die den Bordcomputer (unterstes Fach) des Experimentes und die Pyrocutterelektronik (mittleres Fach) beeinhaltet. Darüber hinaus befindet sich ein Zwillingssystem der Kapselelektronik im obersten Fach der Box. Dieses dient als redundantes System als Vergleich und doppelte Verifizierung der Elektronik.

 

Im Modul selbst befinden sich noch zwei Kameras, um aus verschiedenen Winkeln den Auswurf zu filmen und so eine Grundlage für die Auswurfanalyse zu schaffen.

 

 Der Missionsablauf

Nach der Integration der Kapsel in das Raketenmodul und Verbindung der Experimentmodule mit dem Raketenmotor wurde die REXUS 19 Rakete am 18.03.2016 um 6:10 MEZ in Kiruna gestartet. Die Mission teilte sich in folgende Phasen:

 

Folgend ein animiertes Video, das alle Phasen nochmal detailliert zeigt:

 

Die Ergebnisse

Alle primären Missionsziele konnten erfüllt werden. Sogar eine Bergung der Kapsel war möglich!

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