LeoToSpace

Es ist ein ungewöhnliches und sehr ambitioniertes Forschungs-Projekt: Zac Manchester, ein junger US-Wissenschaftler, will rund 200 Kleinst-Satelliten als Schwarm ins All schicken. Gemeinsam könnten diese Mini-Sonden der Raumfahrt neue Wege eröffnen und eines Tages, manch teuren und anfälligen Einzel-Satelliten überflüssig machen. Satellitenschwärme könnten dann bei der Klimaforschung helfen, Magnetfelder vermessen oder Sensornetze ausbreiten.

Zur Finanzierung seines Projektes suchte Zac Manchester Paten für jeden einzelnen der 200 Satelliten. Die WDR-Wissenschaftssendung Leonardo begleitet das Projekt von Anfang an begleiten will und erwarb einen eigenen Test-Satelliten "Leo" für 244 Euro und 24 Cent. Leonardo steht Pate, begleitet die Entwicklung dieses Projektes - ob es ein Erfolg oder ein Fehlschlag wird.

Er sammelt Sonnenlicht ein, verwandelt dieses in Strom und betreibt damit seinen Mikroprozessor und die anderen elektronischen Einheiten auf dem "Sprite-Chip". Sprite, so nennt Zac Manchester, seine Kleinst-Satelliten. Mit seiner Funkeinheit sendet Leo dann über eine spezielle Radiofrequenz das Signal "W-D-R-5" zur Erde. Viel mehr ist bei diesem Erstflug aber nicht geplant.

Das hängt davon ab, in welche Höhe die NASA ihn befördern wird. Aller Voraussicht nach wird er in 300 km Höhe fliegen und diesen Orbit spätestens nach zwei Wochen wieder verlassen. Das hängt damit zusammen, dass er von den wenigen verbleibenden Luft-Molekülen in dieser Höhe abgebremst wird. Er fällt dann tiefer in die Atmosphäre und verglüht.

Ja. Für Amateurfunker und Computerbastler sollte dies möglich sein. Allerdings ist das nicht ganz einfach. Wir planen auch einen Selbsttest - weitere Einzelheiten folgen.

Dann funktionieren hoffentlich andere der insgesamt 200 Sprites, die mit ihm im Orbit sind. Das Experiment wäre dann trotzdem ein Erfolg, auch wenn es dann keinen WDR 5-Funkspruch gäbe.

Nein, sagen die Ingenieure Zac Manchester und sein Doktorvater Mason Peck. Sie haben den Flug der Sprites im Erdorbit mit Computersimulationen geprüft und sind sich sicher: Die "Sprites" fallen nach etwa zwei Wochen aus ihrer Umlaufbahn in die Atmosphäre herunter und verglühen vollständig. Selbst wenn der würfelförmige Cubesat, der die Sprites ins All transportieren soll, eine Fehlfunktion haben sollte und die Sprites nicht in den Orbit entlassen könnte, wäre alles halb so schlimm. Auch der Cubesat würde nach einigen Monaten im Orbit verglühen.

Zac Manchester und Mason Peck haben mehrfach versucht, staatliche Forschungsmittel für das Sprite-Projekt einzuwerben. Leider ohne Erfolg. Im Jahr 2011 entschieden sie sich, ihr Projekt auf kickstarter.org einer breiteren Öffentlichkeit vorzustellen. Die Resonanz fiel sehr positiv aus. Innerhalb von zwei Monaten kamen 30.000 Dollar (ca. 24.400 Euro) an Spenden zusammen, inzwischen sind es 75.000 Dollar (ca. 61.000 Euro). Zu den privaten Geldgebern, die einen Sprite erwarben, zählt auch WDR 5. Zac Manchester sieht in diesem Projekt den Beginn des Zeitalters der persönlichen Raumfahrt: Technikinteressierte sollen in Zukunft ihre kleinen Satelliten selbst finanzieren und programmieren können.

Der WDR 5-Satellit "Leo" wird, gemeinsam mit allen anderen Sprites voraussichtlich 2013 oder 2014 in den Orbit gehen. Ein festes Datum gibt es (noch) nicht. Der Start der Satelliten läuft über das "ElaNa"-Program der NASA. Die Abkürzung steht für "Educational Launch of Nano Satellites", also den Start von Nanosatelliten zu Ausbildungszwecken. In diesem Rahmen können Universitäten kleinere Satelliten ins All schicken. Diese werden immer dann mit an Bord genommen, wenn bei einer größeren Mission noch Platz und Gewicht auf der Rakete frei bleibt. Das Sprite-Projekt hat im Februar 2012 die Nummer 23 auf der Warteliste erhalten. Der Start könnte im September 2013 klappen.

Anfang der 90er Jahre

US-Wissenschaftler diskutieren über Konzepte mit sogenanntem "smart dust" ("intelligentem Staub"). Darunter versteht man ein Computer-Netzwerk aus Sensorknoten und Recheneinheiten, die drahtlos miteinander kommunizieren und kaum größer als ein Sand- oder Staubkorn sind. Es existieren bereits Sensorknoten mit einem Durchmesser von lediglich einem Millimeter. Auch die Idee des "satellite on a chip" ("Satellit auf einem Computerchip") als Miniatur-Sensor-System im Weltall, wird bereits debattiert.

 

2005

Erste Brainstormings der Wissenschaftler Jutstin Atchison und Mason Peck zu neuen Antriebssystemen und Miniatusatelliten. Theoretische Vorarbeiten.

 

Herbst 2008

Atchinson und Peck arbeiten an konkreten Konzepten, wie ein Miniatursatellit realisiert werden könnte.

 

Frühjahr 2009

Zac Manchester (damals noch Student) stößt zum Team und erhält den Auftrag, im Labor einen "Sputnik on a Chip" zusammen zu löten.

 

Februar 2010

Der erste Prototyp eines Sprites besteht erfolgreich zahlreiche Tests im Labor.

 

16. Mai 2011

Das Space-Shuttle Endeavour (ausgemustert im Juni 2011) transportiert auf seinem letzten Flug ins All drei Sprite-Prototypen zur internationalen Raumstation ISS. Die Sprites werden dort ersten Werkstoff-Tests unterzogen. Das Empfangen von Sprite-Signalen auf der Erde gelingt nicht, weil die Test-Sprites auf einer Metallplatte befestigt sind.

 

4. Oktober 2011

Auf der Webseite kickstarter.org kündigt Zac Manchester sein Projekt und den Beginn des "persönlichen Raumfahrtzeitalters" an. Unter dem Motto: "Haben Sie schon einmal von Ihrem eigenen Raumschiff geträumt?", wirbt er um Unterstützer und Spendengelder.

 

3. Dezember 2011

315 Befürworter unterstützen das Projekt mit knapp 75.000 Dollar (ca. 61.000 Euro). 88 Unterstützer stehen zudem Pate für ihren ganz persönlichen Sprite-Satelliten. Die WDR 5-Wissenschaftssendung Leonardo erwarb für 244,24 Euro die Patenschaft für "Leo". Das Ziel ist es, das Projekt, seine Erfolge und Rückschläge zu begleiten.

 

11. Februar 2012

Die Sprite-Mission erhält im ELaNa-Programm der NASA die Start-Nummer 23. Die Abkürzung ELaNa steht dabei für Educational Launch of Nano Satellites.

Sommer 2012

Zac Manchester verfeinert die Prototypen seiner Sprite-Satelliten.Er testet die Solar-Bauteile, sowie die Funkkommunikation. Jetzt kann er mit dem Bau der 200 winzigen Satelliten beginnen. 

Geplant

Frühjahr 2013

Übergabe an die NASA.

 

ab Herbst 2013

Start der Rakete und Ausbringen der Sprites im All. Die Sprites senden Radiosignale, die von Bodenstationen und Funk-Amateuren aufgefangen werden können. "Leo" sendet die Signalfolge W-D-R-5 zur Erde.

Zac Manchester ist der Macher des Projektes. Er lötet Solarzellen auf die Chips, testet die Funkverbindungen, verhandelt mit NASA-Offiziellen über den Start und hält Kontakt zu den 316 Förderern seines Projektes. Nebenbei promoviert er an der Cornell Unversität in Ithaca, im US-Bundestaat New York. Seit seinem fünften Lebensjahr begeistert er sich für alles, was mit Raketen und Satelliten zu tun hat. Eine Alternative zum Studium der Luft- und Raumfahrttechnik gab es für ihn nie. Aber er hat eine zweite Leidenschaft: den Jazz. Als Schüler spielte er begeistert Trompete, dann aber erlitt er beim Basketballspielen eine tiefe Schnittverletzung an der Lippe. Er musste sich umorientieren, besorgte sich einen Kontrabass und entwickelte eine große Liebe zu diesem Instrument. Wenn das Sprite-Projekt es ihm erlaubt, spielt er in verschiedenen Jazz-Bands in Ithaca.