TU Dresdens SOMP2b-satellit kommer att lyftas upp i omloppsbana av SpaceX den 22 januari, 2021. Det kommer att användas för att undersöka nya nanomaterial under extrema förhållanden i rymden, att testa system för att omvandla solens värme till elektricitet och att exakt mäta restatmosfären runt satelliten. SOMP2b kommer att börja sin resa runt jorden på en höjd av 500 km – något högre än rymdstationen ISS. Den kommer att kretsa runt jorden i en speciell polar, solsynkron bana, alltid flyga över TU Dresdens markstation vid ungefär samma tid på dygnet och skicka mätdata.

SOMP2b är en uppföljningssatellit till SOMP2, en nanosatellit som utvecklats gemensamt av studenter, Ph.D. kandidater och forskare från TU Dresdens fakultet för maskinvetenskap och teknik. SOMP2b står för Student On-Orbit Measurement Project 2b. Den är 20 cm x 10 cm x 10 cm stor och väger lite mindre än 2 kilo. SOMP2b kommer att kretsa runt jorden så snabbt att den kommer att se soluppgång och solnedgång 16 gånger om dagen. Detta kommer att åtföljas av extrema temperaturförändringar och kommer att vara särskilt utmanande för materialen och elektroniken. Partikelstrålning från rymden, låga tryck, och de kvarvarande partiklarna i atmosfären som omger SOMP2b vid höga hastigheter sätter ytterligare stress på nanosatelliten.

Det är här vetenskapen kommer in:"Vi vill testa innovativa nanomaterial under dessa extrema förhållanden i rymden. Den kunskap som vi får kommer att hjälpa oss att bättre förstå materialegenskaperna och bör tillämpas i nya tillämpningar i framtiden. Vi utvecklar nya typer av skyddsfilmer mot elektromagnetisk strålning i motorfordon och medicinsk teknik, " förklarar Dr. Tino Schmiel, som leder forskningsområdet satellitsystem och rymdvetenskap vid Institute of Aerospace Engineering.

Vidare, forskarna försöker ge mer elektrisk energi i nanosatelliten. Den konstanta temperaturförändringen ska användas för att generera elektrisk energi med hjälp av termoelektriska material, även i skuggfasen utan sol. "Sådana termoelektriska material är också intressanta för markbaserade applikationer:I princip, var som helst där spillvärme går förlorad utan att den används, " tillade Schmiel.

Som med flera av institutets tidigare uppdrag, den nya satelliten är utrustad med det lilla FIPEXnano-sensorsystemet, som mäter kvarvarande syremolekyler i rymden vid minst 600 grader C i den så kallade termosfären. I denna zon, som ligger på en höjd av 80 till 600 kilometer, gastemperaturer på 1, 000 grader förekommer. Än så länge, för lite är känt om dynamiken i sammansättningen av detta atmosfäriska skikt. FIPEXnano ger därmed ett viktigt bidrag till atmosfärs- och klimatmodellering.

Forskarna som arbetar mycket med Dr. Tino Schmiel på SOMP2b kan knappt vänta på de första signalerna. "Strax efter att det övre skedet av Falcon 9-raketen har släppt ut satelliten på en höjd av 500 kilometer, SOMP2b aktiverar sig själv, solcellerna laddar batterierna och systemen börjar fungera, säger Yves Bärtling, SOMP2bs ledande utvecklingsingenjör. De första tillståndsdata kan sedan förhoppningsvis tas emot och registreras under överflygningarna över TU Dresdens markstation. Insatserna är höga eftersom SOMP2b också är en experimentsatellit.

"Vi testar en helt ny typ av konstruktion, " förklarar Tino Schmiel, "Vi har miniatyriserat nästan alla funktioner hos en satellit så att de passar i bara en sidopanel. Detta skapar utrymme för fler vetenskapliga experiment." Det speciella här är att sidoväggarna är identiska till sin konstruktion och kan komplettera varandras funktioner vid fel. Detta är ett nytt tillvägagångssätt. Forskarna ökar alltså funktionell tillförlitlighet genom en sorts miniatyriserad redundans, som måste testas i omloppsbana.

SOMP2b är också ett utbildningsprojekt finansierat av German Aerospace Center e.V. (DLR). Många elever var involverade i utvecklingen av satelliten och de vetenskapliga experimenten. "De ställdes inför stora utmaningar i processen. Systemen måste fungera i mycket tuffa utrymmen och överleva uppskjutningen. Du kan inte flyga bakom satelliten och justera om den. Det är det enda sättet vi kan träna eleverna på ett praktiskt sätt ." entusiasmerar prof. Martin Tajmar, Direktör för Institute of Aerospace Engineering.