iBOSS - Intelligent Building Blocks for On-Orbit Satellite Servicing

Ziel der Studie iBOSS ist es, die Kosten im Bereich der Satellitenwartung durch Normierung, Standardisierung und Modularisierung signifikant zu senken. Speziell die Modularität soll es ermöglichen, beschädigte oder veraltete Satellitenmodule im Orbit austauschen zu können statt wie bisher den ganzen Satelliten zu ersetzen. Als Fernziel sollen diese Arbeiten von Service-Satelliten erledigt werden, die den gleichen Standards genügen.

iBOSS Modularer Baustein Zwei wesentliche Kostenfaktoren von Raumfahrtprojekten sind Entwicklungskosten sowie Startkosten. Die im Jahr 1999 eingeführte, international gültige Definition des CubeSat-Standards hat zu einer dramatischen Senkung der Startkosten geführt, wenn auch nur für Kleinstsatelliten mit einer Masse von 1-3kg. Damit sind jedoch die ersten Schritte zu einer Standardisierung von Satellitenbussen getan und kurze Realisierungszeiten zum Anpassen des Satelliten an eine Mission treten an die Stelle von zeitaufwändigen und kostenintensiven Einzelentwicklungen.


Konzept: Satellit bestehend aus standardisierten Bausteinen Eine weiterführende Modularisierung von Raumfahrtsystemen ermöglicht es, nicht nur Nutzlasten auf adaptierbaren Bussen zu montieren, sondern auch, die Bussubsysteme mit unterschiedlichen Leistungsparametern missionsspezifisch zusammenzustellen und somit die Möglichkeiten des effektiven Einsatzes solcher Systeme zu erweitern. Diese Ansätze zur Modularisierung sind jedoch derzeit primär auf den Bereich der bodenseitigen Arbeitsschritte beschränkt, wobei auch hier die Möglichkeiten noch nicht voll ausgeschöpft werden.


Vision: Selbstwartende Plattform bestehend aus standardisierten Bausteinen Der nächste Schritt – die Erweiterung und Wartung von mit robotischer Intelligenz ausgestatteten modularen Raumfahrtsystemen im Orbit – soll mit der Studie iBOSS vorbereitet werden. Die Studie wird gefördert durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und wird gemeinschaftlich vom Forschungszentrum Informatik (FZI), der TU Berlin und der RWTH Aachen durchgeführt. Im Rahmen der Studie gibt es zwei primäre Bereiche: Die modularen und koppelbaren Raumfahrtbausteine selbst, inklusive ihre physikalische Struktur sowie verteilte Steuerungsarchitekturen für diese modularen Raumfahrtsysteme. Speziell die Modularität soll es ermöglichen beschädigte oder veraltete Satellitenmodule im Orbit austauschen zu können statt wie bisher den ganzen Satelliten zu ersetzen. Als Fernziel sollen diese Arbeiten von Service-Satelliten erledigt werden die den gleichen Standards genügen. Hierbei sollen die für die Servicerobotik entwickelten und eingesetzten Techniken auf die Raumfahrt übertragen werden.

Die Aufgabenfelder des FZI konzentrieren sich auf:

  • Konzipieren und modellieren der Satelliten-Module
  • Konzipieren einer Schnittstelle zum Koppeln der Module
  • Toolunterstützte Generierung von Modul-Konfigurationen
  • Konzeption der IT-Infrastruktur für die Module
  • Entwicklung des Dynamisches SW- und Steuerungs-Frameworks für die Module

Ansprechpartner

Dipl.-Inform. Michael Göller

Partner

  • TU Berlin
  • RWTH Aachen
  • DLR

Laufzeit

01.07.2010 bis 29.06.2012