Weltraumwirtschaft: Geld fliegt in der Umlaufbahn

In der ersten Hälfte des Jahres 2024 werden die Satelliten von Amazon der Kolonie von Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn beitreten. Dieses große globale Technologieunternehmen plant, bis Ende 2026 insgesamt 3.236 Satelliten ins All zu starten, im Rahmen seines Projekts namens ‚Kuiper Gürtel‘, um Internetdienste bereitzustellen. Es ist kein Geheimnis, dass Technologiegiganten im Weltraum Geld verdienen. Tatsächlich sind die Starlink-Satelliten von SpaceX bereits dort. Diejenigen, die Milliarden von Dollar auf der Erde angehäuft haben, messen jetzt ihre unternehmerische Stärke im Weltraum.

Es ist schwierig vorherzusagen, wer der erfolgreichere Weltraumunternehmer sein wird, da beide Unternehmen über große Investitionsbudgets verfügen, und im Unternehmens-Weltraumrennen, in dem sie nicht allein sind, werden kommerzielle Auswirkungen und Marktanteile den Ausgang bestimmen. Laut den Prognosen von Morgan Stanley wird der Wert der Weltraumwirtschaft, der 2020 bei 355 Milliarden Euro lag, bis 2030 auf über eine Billion Euro anwachsen, was bedeutet, dass der Kampf um jeden Euro und jeden Zoll Raum heftig sein wird.

Natürlich werden diese Unternehmen nicht von den USA, der globalen Supermacht im Weltraum, deren Satelliten dominieren, oder von anderen großen Akteuren wie China bedroht, während die Europäische Union zurückbleibt. Es geht nicht um große Satelliten – das Geschäft in niedriger Erdumlaufbahn (LEO) zieht zunehmend Investoren und Unternehmer an, die kleine Satelliten im Weltraum besitzen. Nur wenige Länder haben sie nicht, und dazu gehört Kroatien, obwohl der erste kroatische Satellit, Perun Ip, bereits 2020 in die Umlaufbahn gebracht werden sollte.

Der erste kroatische Satellit

Einer der Schöpfer von Perun, der Physiker Slobodan Danko Bosanac, ein Wissenschaftler am ‚Ruđer Bošković‘ Institut, der die Adriatic Aerospace Association (A3) vertritt, behauptet, dass die Entwicklung von Perun Ip mehrere Phasen durchlaufen hat und dass es in einigen von ihnen einige Schwierigkeiten gab, aber das gehört jetzt der Vergangenheit an und das Projekt sollte zum Abschluss gebracht werden.

– Es gibt keinen Grund, warum Perun Ip in diesem Jahr nicht abgeschlossen werden sollte. Frühere Erfahrungen mit Versprechungen in den Medien haben mich zur Vorsicht gelehrt, daher würde ich keine endgültigen Urteile über den Abschluss dieses Projekts fällen, das den Start in die Umlaufbahn umfasst. Wir können sagen, dass zwei Drittel in der finalen Phase der Bereitschaft sind, und Teams arbeiten an den verbleibenden Komponenten, um sie zum Abschluss zu bringen. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass Perun Ip tatsächlich der erste kroatische Satellit ist, da er vollständig von kroatischen Experten und jungen Genies entworfen, konstruiert und hergestellt wurde, und das in Kroatien. Die Komponente, die wir kaufen müssen, sind Solarzellen, die hochmoderne Nanotechnologie sind und nur an wenigen Orten in der Welt produziert werden. Unser Problem ist die Sicherstellung dieser Finanzierung, da wir keine Finanzierungsquelle haben. Es gibt auch den Start, aber wir haben einige Ideen, wie wir dieses Problem lösen können – sagt Bosanac.

Er betont, dass sie den Start nicht überstürzen wollen, und folgt dem lateinischen Sprichwort: Festina lente – Eile mit Weile. Seiner Meinung nach, obwohl alle EU-Länder, mit Ausnahme von Kroatien, Satelliten in der Umlaufbahn haben, sollte dies mit Skepsis betrachtet werden, da es fraglich ist, ob diese Satelliten das Werk lokaler Experten sind oder als fertige Produkte gekauft wurden. Einige Satelliten wurden im Rahmen internationaler Zusammenarbeit hergestellt, und es sind größere Satelliten. Bosanac betont, dass internationale Zusammenarbeit bei anspruchsvolleren Satelliten auch in den Zukunftsplänen von A3 steht, und die unabhängige Produktion von Perun eine Lernerfahrung in der Satellitentechnologie ist, damit sie als gleichberechtigte Partner an dieser Zusammenarbeit teilnehmen können.

Über Lichtverschmutzung

Die kroatische Satellitenwissenschaft und -industrie basiert jedoch nicht nur auf Perun Ip. Die Fakultät für Elektrotechnik und Informatik (FER) und die Fakultät für Maschinenbau und Schiffsarchitektur (FSB) an der Universität Zagreb sind ebenfalls sehr aktiv und agil in diesem Sektor. Laut Prof. Dr. Sc. Dubravko Babić von der Abteilung für Kommunikations- und Weltraumtechnologien an der FER arbeitet diese Fakultät an einem Raumprogramm und der Entwicklung von Nanosatelliten, entweder unabhängig oder in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen und Unternehmen, und die Ergebnisse sind ausgezeichnet. Sie haben auch Patente angemeldet, aber die FER möchte noch keine Details mit der Öffentlichkeit teilen.

– Die FER führt eine Reihe von Aktivitäten im Zusammenhang mit Weltraumtechnologien durch. Im Moment haben wir ein Projekt, das von der Europäischen Weltraumorganisation finanziert wird. Ziel ist es, ein originales Modul zur Messung von Lichtverschmutzung zu demonstrieren, es in einen Nanosatelliten zu integrieren und es um 2025 in die Umlaufbahn zu bringen. Wir haben den ersten Prototyp gebaut und mit Messungen im Labor begonnen; ein Patent wurde angemeldet. Die Fakultät entwickelt auch Verbesserungen für Geräte zur Prüfung von Satellitenorientierungssystemen, Attitude Determination and Control System. Der Prototyp befindet sich in der Entwicklung, und ein Patent wurde angemeldet. Die FER untersucht auch mehrere Ideen für zukünftige Nutzlasten, die in diesem Jahrzehnt in die Umlaufbahn gelangen könnten. Sie ist auch am Raumsegment des Projekts ‚Kroatische Quantenkommunikationsinfrastruktur – CroQCI‘ beteiligt – sagt Babić.

Tödliche Finanzierung

Dieses Projekt wurde letztes Jahr von der Europäischen Kommission genehmigt und begann zu Beginn dieses Jahres mit der Umsetzung. Es umfasst den Bau der ersten kroatischen experimentellen Quantenkommunikationsinfrastruktur, die als Grundstein für die nächste Phase dienen wird, um CroQCI mit EuroQCI über terrestrische und satellitengestützte Kommunikationsverbindungen zu verbinden.

Obwohl die Fakultät für Maschinenbau und Schiffsarchitektur (FSB) an der Universität Zagreb keine direkten aktiven Projekte im Zusammenhang mit dem Bau von Nanosatelliten hat, hat sie am Projekt zur Entwicklung der Dynamik eines robotischen Mechanismus und der Steuerungsalgorithmen für eine Satellitenverfolgungsantenne (Teil des Antriebs der Bodenstation) teilgenommen. Dies wurde in Zusammenarbeit mit dem FER in Zagreb durchgeführt, aber der Teil des Projekts, der sich auf die Bodenstation bezieht, wurde aufgrund fehlender Finanzierung vorübergehend ausgesetzt.

Drohnen über Venus und Mars

Die FSB hat intensive und umfangreiche internationale Kooperationen im Bereich der Weltraumtechnologien und erzielt bedeutende wissenschaftliche Ergebnisse.

– Wir führen ein wissenschaftliches Forschungsprojekt ‚Flapping Flight on Mars and Venus‘ durch, das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) finanziert wird und mathematische Algorithmen und Computermodelle der Flugphysik autonomer Fahrzeuge unter den atmosphärischen Bedingungen von Mars und Venus entwickelt. Das Projekt wird auch grundlegende konzeptionelle Lösungen für den Bau gezielter Fahrzeuge vorschlagen. Einfacher ausgedrückt werden spezialisierte Drohnen für den atmosphärischen Flug über den Oberflächen von Mars und Venus entworfen, mit dem Ziel der wissenschaftlichen und potenziell kommerziellen Nutzung dieser Planeten in der Zukunft, an der die ESA im Rahmen von Missionen interessiert ist, die unabhängig und in Zusammenarbeit mit anderen Agenturen, wie NASA, geplant sind – erklärt Prof. Dr. Sc. Zdravko Terze, Leiter der Abteilung für Flugzeugdynamik am Institut für Luftfahrttechnik der FSB.

Terze ist der Leiter der wissenschaftlichen Forschungsgruppe der FSB und der Hauptforscher des genannten Projekts, wobei die Partnerinstitutionen in einem Subunternehmerverhältnis TU Delft in den Niederlanden und Politecnico di Milano in Italien sind. Es ist wichtig zu betonen, dass, obwohl beide Universitäten laut QS 2021 zu den zwanzig besten der Welt im Bereich Ingenieurwesen und Technologie gehören, die FSB dieses wissenschaftliche Projekt leitet und Terzes Gruppe die Hauptautorschaft an den erzielten Ergebnissen hat, von denen einige bereits in renommierten wissenschaftlichen Zeitschriften wie Acta Astronautica und Aerospace Science & Technology veröffentlicht wurden.

Da das Projekt moderne Technologien für Flug und Antrieb unter sehr anspruchsvollen atmosphärischen Bedingungen auf Mars und Venus entwickelt, die eine bessere Leistung als den robotischen Hubschrauber Ingenuity von NASA für Operationen auf Mars in Bezug auf Energieeffizienz erreichen sollten, ist eine Fortsetzung des Projekts in Zusammenarbeit mit der ESA durch den Bau eines Prototyps und experimentelle Verifizierung geplant, zusammen mit ausgewählten Universitäten und Unternehmen aus der Europäischen Union.

Internationale Zusammenarbeit

Neben der ESA hat die FSB Kontakte im Bereich der Weltraum- und Weltraumtechnologien mit dem israelischen Technion (Israel Institute of Technology, Asher Space Research Institute), dem slowenischen Zentrum für Exzellenz in Raumwissenschaften und -technologien sowie dem renommierten chinesischen Harbin Institute of Technology (HIT) aufgebaut.

Es gibt eine Kooperationsvereinbarung mit HIT, die zu gemeinsamen Veröffentlichungen über die Entwicklung der Dynamik von planetaren Rover geführt hat. China hat zwei davon, auf dem Mond und Mars, beide entworfen am HIT. Prof. Terze wurde eingeladen, Vorträge im Jet Propulsion Laboratory (JPL) von NASA zu halten, mit dem er laufende Kontakte pflegt und an gemeinsamen Aktivitäten teilnimmt.

– Wir arbeiten auch mit der University of Wisconsin-Madison an Forschungsthemen und der Vorbereitung gemeinsamer Doktorandenschulen zusammen, insbesondere mit einer Forschungsgruppe, die einen neuen amerikanischen Mondrover entwickelt. Wir sind auch an der Umsetzung von Projekten unter der ‚Europäischen Union Agentur für Raumprogramm – EUSPA‘ beteiligt, insbesondere im Rahmen des Programms ‚EU Governmental Satellite Communications‘, das ebenfalls LEO-Satelliten nutzt – sagt Terze, der Berater für ein italienisches Unternehmen ist, das an diesem Programm beteiligt ist.

In addition to all this, this year FSB enrolled the first generation of students in the new study of Aeronautical Engineering and Space Technology, the first of its kind in this part of the European Union, educating modern engineers for space technologies.