Weiteres Herzstück deutscher Telekommunikationstechnik erfolgreich getestet

Oktober 2020

HPS-Antenne für Weltraummission Heinrich Hertz absolviert akribische Prüfung

Mit dem Start des Satelliten Heinrich Hertz im Jahre 2023 wird Deutschland gut zwanzig Jahre nach der 2002 beendeten DFS Kopernikus-Mission mit der innovativen Plattform „Small Geo“ aus dem Hause OHB 36.000 Kilometer über der Erde wieder Flagge in der Satellitentelekommunikation zeigen. An Bord von Heinrich Hertz befinden sich rund 20 Experimente zur Kommunikations-, Antennen- und Satellitentechnik von Instituten und Unternehmen, um neue Technologien der Satellitenkommunikation auf ihre Tauglichkeit unter den extremen Bedingungen des Weltraums auf Herz und Nieren zu testen. Heinrich Hertz ist nicht mehr und nicht weniger als der entscheidende Schritt in der deutschen Raumfahrtstrategie, mit der Systemfähigkeit der eigenen Industrie – auf Satellitenebene, genauso wie auf Zuliefererebene – auf dem Gebiet der Telekommunikation wieder Fuß zu fassen.

Jenseits des bisherigen Konzeptionsstandards, auf einem Kommunikationssatelliten nur die Empfangs-, Weiterleitungs- und Sendetechnik zu installieren, verfügt Heinrich Hertz über Onboard-Prozessoren zur direkten Informationsverarbeitung und darüber hinaus auch zur flexiblen Neueinstellung des Satelliten selbst während des Betriebs. Neben wissenschaftlichen Missionszielen wollen Verteidigungs- und Wirtschaftsministerium zusätzliche Nutzlastkapaziäten für eigene Kommunikation nutzen. Und schließlich dient Heinrich Hertz auch als Relaisstation für kleinere erdumlaufende Satelliten bis 800 Kilo Masse und verlängert deren Kontaktzeiten auf jeweils rund 40 Minuten, wodurch die Menge gesendeter Daten erheblich gesteigert wird.

Alle politischen und technischen Ambitionen des Projektes hängen entscheidend von der Zuverlässigkeit der unsichtbaren Nabelschnur der Datenübertragung zwischen Himmel und Erde, Satellit und Bodenstation ab. Mit dem erfolgreichen Test der seitlichen entfaltbaren „H2NBA-Antenne“ – das Kürzel steht für „Heinrich Hertz North Beam Antenna“ – aus dem Hause des deutschen Antennenspezialisten HPS wurde diese Hürde nun gemeistert: Die Oberflächenmessung des Reflektors mit Laser-Radar testierte 0,04 mm RMS (mittlere Abweichung) über die ganze reflektierende Oberfläche, der Ausfaltungstest im HPS-Labor mit 0-g Kompensationsmechanik verlief problemlos; ebenso bestand die Antenne beim Prüfunternehmen IABG, München, Vibrationstests in allen Achsen unter der Extrembelastung der 25-fachen Erdbeschleunigung und Akustiktests bis 142,5 dB – das entspricht der Lautstärke einer startenden Rakete.

Die CFK-basierte Antenne samt Reflektor, Feed und Tower aus dem Hause HPS, sowie der von HPS unterbeauftragten „hold-down-and-release-, deployment- and pointing-mechnisms“ (Niederhalte-, Entfalt- und Ausrichtemechanismen) ist dabei extrem leicht und doch formstabil, bietet hohe Eigenfrequenz und ist nicht nur für die beabsichtigte Datenübertragung im hochfrequenten Ka-band, sondern auch für das noch höhere Frequenzband Q/V-band geeignet.

Nach abschließenden, gut in der Zeit liegenden, thermoelastischen- sowie RF-Tests wird die Antenne dann 2021/22 vom Hauptauftragnehmer OHB mit dem Satelliten vereinigt.

HPS-CEO Ernst K. Pfeiffer: „Über die Ergebnisse der Tests bin ich froh und glücklich, denn selbst nach einem Vierteljahrhundert in der Raumfahrt kommt man als leidenschaftlicher Ingenieur spätestens bei den mörderischen Vibrationstests noch ins Schwitzen. Hochachtung gebührt meinen Strukturingenieuren, die dies alles so perfekt vorausberechnet haben, und sie gebührt meinen Testleitern, die durch Ihre monatelangen, sorgfältigen Vorarbeiten die Tests so sicher durchgeführt haben! Wir sind stolz, bei dieser wegweisenden Mission an so entscheidender Stelle als Spezialisten für starre wie auch große entfaltbare Antennen dabei zu sein, zu denen wir dank kontinuierlicher Unterstützung seitens DLR-Raumfahrtmanagement und ESA werden konnten. Mit nun schon 71 Mitarbeitern an unseren Standorten München und Bukarest stehen wir nach 20 Jahren Unternehmensgeschichte heute auf Ebene der deutschen wie auch europäischen Raumfahrtindustrie für das M in KMU.“