7 FAQs über Kleinsatellitenkonstellationen in der erdnahen Umlaufbahn
Was ist LEO?
LEO (Low Earth Orbit) ist ein neuer "Raum", was die Höhe (500 bis 2000 km / 300 bis 1.200 Meilen) und die Anwendungen (Fernerkundung und Kommunikation) angeht. Zum Vergleich: Die ISS (Internationale Raumstation) befindet sich ebenfalls im LEO-Raum. LEO ist aufgrund seiner Bahnneigung ideal - denken Sie daran, dass verschiedene Sitze in einem Theater unterschiedliche Perspektiven auf die Aufführung bieten - jeder aus unterschiedlichen Gründen wertvoll.
Was sind Satellitenkonstellationen und warum werden sie benötigt?
A swarm (<100 to 1000s) of small (less than 500KGs / 1,000LBs) satellites designed specifically to provide true global internet network coverage and or support telecommunications networks. And why do we need to use space for global coverage when we have high-speed internet already? Currently, the data is carried/transferred via long-haul transcontinental cable networks. The physical nature of data being carried through these cables presents two huge hurdles – First, the amount of effort and cost to lay these underwater cables spanning continents. And then the speed at which these cables are able to transfer data, AKA latency. Consequences are that the physical installation poses limitations on their reach for a true global network and in today’s day and age of Big Data, the latency can potentially cost a fortune – think about the commercial transactions at a global scale – trillions of dollars back and forth every day on the stock exchanges for example!
Was versprechen die LEO-Konstellationen?
Die Netze dieser Kleinsatelliten sind speziell dafür ausgelegt, die physische Beschaffenheit der transkontinentalen Kabel zu beseitigen und somit die Latenzzeit erheblich zu verringern. Zum Vergleich: Die transkontinentalen Kabel zwischen New York und London haben eine Latenzzeit von 58 Millisekunden. Die Starlink-Satelliten von SpaceX haben bereits eine Latenzzeit von 44 Millisekunden erreicht und arbeiten weiter daran, diese auf 33 Millisekunden zu senken. Jede Millisekunde zählt, Zeit ist wirklich Geld. Die drahtlose Konnektivität bietet auch eine echte globale Abdeckung, da die Satelliten eine direkte Sichtverbindung haben. Ein kleiner Satellit in einer Höhe von 550 km deckt ungefähr eine Fläche von 1,05 Millionen Quadratkilometern ab.
Sind Satelliten nicht super teuer?
Nun, ja, sie waren in der Vergangenheit sehr teuer in der Herstellung und noch teurer, um sie in die Umlaufbahn zu bringen. Fortschritte, wie die wiederverwendbare Raketentechnologie der Falcon 9 von Unternehmen wie SpaceX, haben die Kosten erheblich gesenkt. Ein herkömmlicher Satellit kostet zwischen 100 Mio. und 350 Mio. USD und zusätzlich 150 Mio. bis 450 Mio. USD für den Start, was Gesamtkosten zwischen 250 Mio. und 800 Mio. USD ergibt. Im Vergleich dazu kann ein Kleinsatellit zwischen 0,12 Mio. $ und 50 Mio. $ kosten und weitere 1 Mio. $ bis 60 Mio. $ für den Start, also insgesamt zwischen 1,2 Mio. $ und 110 Mio. $. Eine Universität und/oder ein kleines Institut kann nun einen vollständig maßgeschneiderten Satelliten für einen Bruchteil der bisherigen Kosten ins All schicken.
Sind alle Kleinsatelliten gleich?
Nein, das Ökosystem der Kleinsatelliten ist weiter unterteilt in Mini-, Mikro-, Nano-, Pico- und Femto-Satelliten. Die Segmente mit dem größten Interesse scheinen die Mini-Satelliten (Kommunikation) und die Nano-Satelliten (Fernerkundung) zu sein. Dies sind die beiden wichtigsten Segmente, die vollständig kommerziell genutzt werden, d. h. private Unternehmen sind führend bei der Entwicklung aller Aspekte, von der Konstruktion und Anwendung bis hin zum Management des gesamten Lebenszyklus der Satelliten, einschließlich der langfristigen Wartung, des Austauschs und der Entsorgung.
Wie groß ist der Markt?
Die Wertschöpfungskette für Kleinsatelliten umfasst Komponentenhersteller, Subsystem-OEMs, Satellitenintegratoren, Trägerraketen und -dienste sowie Betreiber von Satelliten/Konstellationen. Darüber hinaus hat SpaceX bereits die FCC-Genehmigung für den Start von 12.000 (der geplanten 42.000) seiner Starlink-Konstellation; Amazon hat die Genehmigung für den Start von 3.236 seiner eigenen Kleinsatellitenkonstellation, genannt Project Kuiper, und OneWeb hat die Genehmigung für 1.280 (der geplanten 48.000) seiner Kleinsatellitenkonstellation.
Wie schafft Greene Tweed einen Mehrwert für diesen "Raum"?
Ein erheblicher Teil der Startkosten eines Satelliten wird durch das Gewicht bestimmt, das direkt mit der Treibstoffmenge korreliert. Durch den Einsatz nichtmetallischer Werkstoffe, insbesondere thermoplastischer Verbundwerkstoffe, können diese Startkosten gesenkt werden. Polymere wie PEEK sind aufgrund ihrer ausgezeichneten Strahlungsbeständigkeit, ihrer thermischen Leistung (Alterung, Zyklen, mechanische Festigkeit) und ihrer geringen Ausgasung im Vakuum eine ausgezeichnete Wahl für diese Umgebung. In Kombination mit Kohlenstofffasern ermöglichen Verbundwerkstoffe auf PEEK-Basis den Ersatz von Metallkomponenten. Bei komplexeren metallischen Geometrien ermöglichen Materialien wie der Verbundwerkstoff Xycomp® DLF von Greene Tweed eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei Anwendungen wie Halterungen, Gehäusen, Verkleidungen, Abdeckungen, Kabelträgern und Gerätehalterungen.