Leitung
Prof. Dr. rer. nat. Alfred Krabbe

Assistenz
Barbara Klett

Geschäftsleitung
Dr.-Ing. Thomas Keilig

Deputy SMO Director (Kalifornien)
N.N.

Standortleiter AFRC & SOFIA Teleskop Manager
Dipl.-Ing. Michael Hütwohl

Standortleiter ARC & und Facility Scientist
Dr. rer. nat. Jürgen Wolf

Technology Advisor
Prof. Dr.-Ing. Jörg Wagner

Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. rer. nat. Dörte Mehlert


Deutsches SOFIA Institut
Pfaffenwaldring 29
70569 Stuttgart

Tel. +49 (0)711/685-62379
Fax +49 (0)711/685-63596

 

Uni-Teleskop ATUS wirft einen Blick auf den Flying Laptop

Am 28. Juli und am 1. August wurde der Flying Laptop mit ATUS beobachtet

22. August 2017; Dörte Mehlert und Julia Dancer (mehlert@dsi.uni-stuttgart.de)

In 600 km Höhe umkreist der Flying Laptop (FLP), der erste Kleinsatellit der Universität Stuttgart, seit Mitte Juli 2017 die Erde. Bei einer Geschwindigkeit von rund 28000 Stundenkilometern braucht er für jede Umrundung gerade mal 96 Minuten. Rund 26000 Stundenkilometer langsamer – verbunden mit dem Erdboden in der Sierra Nevada in Kalifornien - zieht ATUS, das ferngesteuerte Astronomische Teleskop der Universität Stuttgart, seine Runden unter dem himmlischen Firmament hinweg. Gelegentlich kreuzen sich die projizierten Bahnen dieser beiden außergewöhnlichen Ausbildungsplattformen der Universität Stuttgart. Also hat Karsten Schindler vom Deutschen SOFIA Institut die Gelegenheit ergriffen und den Flying Laptop mit ATUS beobachtet: Am 28. Juli zweimal für je 30 Sekunden mit dem Wide Field Imager (WFI) und noch einmal am 1. August für 15 Sekunden mit dem Fine Field Imager (FFI).

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Bild 1: Darstellung des Überflugs am 28.07. (Copyright: Flying Laptop Team, Universität Stuttgart)

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Bild 2: Darstellung des Überflugs am 01.08. (Copyright: Flying Laptop Team, Universität Stuttgart)

 

Nachführung ist eine Herausforderung

Die Nachführung des Teleskops – also der Ausgleich zwischen den unterschiedlichen Geschwindigkeiten zwischen ATUS und dem FLP - war hierbei besonders kniffelig. Denn der dafür vorhandene Algorithmus ist für die Nachführung auf Sterne optimiert und nicht für den Flying Laptop, der sich im Vergleich zu den Sternen viel schneller über das Firmament bewegt. Nichtsdestotrotz ist der Flying Laptop auf den WFI Aufnahmen als kleiner Punkt gut auszumachen.

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Bild 3: Himmelsausschnitt mit den Bahnen des Flying Laptops am 28. Juli und 1. August. Der Satellit überflog das Observatorium von Norden nach Süden. Er war jedoch nur sehr nahe am nördlichen Horizont beobachtbar, da er bei etwa 18 Grad Höhe in den Erdschatten eintrat. In der Abbildung sind außerdem die drei Bilder des WFI und FFI (s.u. für mehr Detail) eingeblendet, sowie ihre Position am Himmel. In den Kamerabildern ist der Flying Laptop zentral als Punkt zu sehen, während die Sterne durchs Bild ziehen. (Copyright: DSI, Universität Stuttgart)

 

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Bild 4: Die 1. Wide Field Imager Aufnahme des Flying Laptop Satelliten vom 28.07.2017, rechts unten in Bild 3 (Copyright: DSI, Universität Stuttgart)

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Bild 5: Die 2. Wide Field Imager Aufnahme des Flying Laptop Satelliten vom 28.07.2017, rechts oben in Bild 3 (Copyright: DSI, Universität Stuttgart)

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Bild 6: Die Fine Field Imager Aufnahme des Flying Laptop Satelliten vom 01.08.2017, ganz links in Bild 3 (Copyright: DSI, Universität Stuttgart)

Kleinsatellit für Ausbildung, Erdbeobachtung und zur Verifikation neuer Technologien

In den letzten Jahren haben Promovierenden und Studierenden am Institut für Raumfahrsysteme den Flying Laptop Satellit entwickelt, gebaut und getestet. Damit ermöglicht der Flying Laptop Satellit Studierenden und Promovierenden die erlernte Theorie in die Praxis umzusetzen und wertvolle Erfahrungen zu sammeln. Auch die dafür nötige Infrastruktur wie eine Thermal-Vakuum-Kammer, den Satellitenintegrationsraum, eine Simulationsumgebung, ein Optiklabor und die Bodenstation sind im Rahmen zahlreicher Doktor-, Diplom- Studien-, Master oder Bachelorarbeiten an der Universität Stuttgart aufgebaut worden. Der Satellit hat nun seine Arbeit im Orbit aufgenommen, wo er multispektrale Bilder für die Beurteilung der Vegetation macht, Schiffssignale empfängt und eine Vielzahl von neuen Technologien erprobt. Der für 2 Jahre geplante Betrieb des Satelliten wird von dem ebenfalls eigens dafür eingerichteten Kontrollzentrum von Studierenden und Promovierenden durchgeführt und überwacht.

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Bild 7: Der Kleinsatellit Flying Laptop (Copyright: Jonas Keim, IRS, Universität Stuttgart)

 

Astronomische Beobachtungen vom Hörsaal aus

ATUS ist in der Sierra Nevada in Kalifornien stationiert und kann ferngesteuert betrieben werden. Die neunstündige Zeitverschiebung zur amerikanischen Westküste erlaubt professionelle astronomische Beobachtungen während der normalen Vorlesungszeiten in Stuttgart. Studierende der Luft- und Raumfahrttechnik erhalten mit ATUS eine Einführung in eine häufige Anwendung von Satelliten, der Astronomie. Zusätzlich lernen sie die ferngesteuerte Bedienung eines Gerätes, das sich mehr oder weniger weit entfernt befindet und auf das sie nicht direkt zugreifen können. Während eines Praktikums planen sie zum Beispiel eine Exoplanetenbeobachtung und führen diese dann auch direkt durch. Anschließend werten sie einerseits die wissenschaftlichen Daten aus und analysieren außerdem ihre Missionsprozesse, um diese für spätere Anwendungen zu optimieren.

Bei Bedarf kann ATUS aber auch zweckentfremdet werden und den Flying Laptop beobachten, während dieser am Himmel seine Kreise dreht. Bleibt abzuwarten, wann der Flying Laptop sich revanchiert und ein Bild von ATUS an den Kontrollraum des IRS sendet.

 

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Bild 8: Das ferngesteuerte ATUS Teleskop in Kalifornien. Für die Beobachtung des Flying Laptops wurden die am Teleskoptubus befestigten Nachführkameras WFI und FFI verwendet. (Copyright: DSI, Universität Stuttgart)

 

Links:

http://www.dsi.uni-stuttgart.de/forschung/atus.html

http://www.kleinsatelliten.de/flying_laptop/

https://twitter.com/Flying_Laptop

 
Kontakt: Dörte Mehlert, Email: mehlert@dsi.uni.stuttgart.de; Tel.:0711 - 685-69632

SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Fond: 50OK0901 und 50OK1301) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.