Wir bei Potomac sind es gewohnt, einige der interessantesten - und anspruchsvollsten - Miniaturisierungsprojekte der Welt zu begleiten. Vor kurzem haben wir eine kanadische Universitätsgruppe bei der Miniaturisierung für eine Weltraumanwendung unterstützt.
Die Polytechnique Montréal nimmt an der Canadian Satellite Design Challenge (CSDC) teil, und wir konnten dabei helfen, Mikrolöcher für ihren Beitrag zu lasern. Um den CSDC zu gewinnen, entwerfen und bauen Teams von Universitätsstudenten aus ganz Kanada kleine, einsatzfähige CubeSats für die wissenschaftliche Forschung. Dem Siegerteam wird die besondere Ehre zuteil, seinen Beitrag ins All zu schießen - keine Kleinigkeit, denn Weltraumstarts sind nicht leicht zu bewerkstelligen! Als ob das nicht schon Motivation genug wäre, den CSDC zu gewinnen, bietet UrtheCast, ein Hersteller von Erdabbildungssystemen für die Geodatenanalyse, einen Geldpreis und eine Trophäe für die Bildungsarbeit während des zweijährigen Wettbewerbs.
Diese miniaturisierten Satelliten sind 34 cm x 10 cm x 10 cm groß, im Wesentlichen ein Stapel von Würfeln, und haben eine maximale Masse von 4 kg. CubeSats werden in der Regel von der Internationalen Raumstation in die Umlaufbahn gebracht oder als sekundäre Nutzlast von einer Trägerrakete in den Weltraum geschossen.
In der Bauphase benötigten Constance Fodé, Projektmanagerin, und Josué Zabeau, Leiter des Nutzlastteams, Teammitglieder der Abteilung Maschinenbau, ein spezielles Hochpräzisionsteil. Sie stießen auf Potomac und wollten mit dem führenden Unternehmen im Bereich der fortgeschrittenen Fertigung zusammenarbeiten, da es über umfangreiche Erfahrungen verfügt. Constance erklärt: "Wir haben zum ersten Mal in dieser Branche gearbeitet, und Mike Adelstein [Potomacs Präsident und CEO] war sehr hilfreich, indem er uns Informationen gab, damit wir den Prozess verstehen konnten. Wir wissen jetzt, dass hinter der Technologie eine Menge Kunst steckt, und die kann man nur mit Erfahrung erlernen."
Die Miniaturisierung war besonders wichtig für die CubeSat-Elektrospray-Thruster-Technologie. Die Triebwerke ermöglichen es dem CubeSat, die Höhe zu kontrollieren und sich im gesamten Planetensystem zu bewegen, was eine größere Vielfalt von Anwendungen ermöglicht. Das Team der Polytechnique Montréal wollte so viele Triebwerke wie möglich auf dem Satelliten haben, weshalb die Größe eine wichtige Rolle spielte.
Josué beschreibt IonDrop: "Unsere zweite Nutzlast ist ein Elektrospray-Thruster, eine Technologie, die auf der Beschleunigung von Ionen durch ein elektrisches Feld basiert. Das Teil, das Potomac für uns hergestellt hat, erzeugt ein elektrisches Feld, das den Satelliten mit Hilfe einer ionischen Flüssigkeit antreiben kann. Das erforderte ein hochpräzises Herstellungsverfahren." Die 300 Mikrometer dicke Edelstahlplatte benötigte ein mit Laser mikrobearbeitetes Gitter mit 1556 Löchern, die einen Durchmesser von 250 Mikrometern haben. Diese Löcher sorgen für das Magnetfeld, und die beschleunigten Ionen strömen durch die Löcher, um Schub zu erzeugen. Der Schub ist zwar gering, reicht aber aus, um den Satelliten mit einer Geschwindigkeit von 150 Metern pro Sekunde über lange Zeiträume hinweg zu beschleunigen und seine Reichweite im Sonnensystem zu vergrößern.
Die abschließenden Tests der CubeSats im Wettbewerb werden im Juni in Ottawa stattfinden. Wir freuen uns, einem so motivierten Team helfen zu können, und drücken die Daumen, dass ihr CubeSat den CSDC gewinnt und sich der Traum der Schülerinnen und Schüler erfüllt, ihr Projekt ins All zu bringen.
