Neue Sensortechnik ermöglicht Raumfahrtmissionen der Zukunft und Satellitenwartung in Umlaufbahnen
Für die Zukunft geplante Missionen, welche die Menschen auf den Mond oder Mars bringen sollen, erfordern eine unterhalb einem Kilometer (km) angesiedelte Genauigkeit für Eintritt, Sinkflug und Landen (entry, descent and landing, EDL). Derzeit betragen die Landegenauigkeiten etwa 1 km auf dem Mond und kolossale 10 km für den Mars. Bei anderem Missionen konzentriert man sich auf präzise Rendezvousmanöver auf Umlaufbahnen mit kollaborativen oder nicht kollaborativen Zielen. Das EU-finanzierte Projekt 'Flash optical sensor for terrain relative robotic navigation' (FOSTERNAV) entwickelt die Sensortechnik, die zukünftige Missionen ermöglichen wird, bei denen eine höhere relative Navigationsgenauigkeit erforderlich ist. Die Flash-Imaging-LiDAR-Technologie basiert auf modifizierter topmoderner Laser-Entfernungsmessertechnik (Light Detection and Ranging, LiDAR). Sie ermöglicht die Echtzeiterfassung von dreidimensionalen Momentaufnahmen eines interessierenden Bereichs unter Einsatz eines Time-of-Flight-Detektorarrays (TOF). Derartige Arrays bilden die Grundpfeiler berührungsloser Schnittstellen bei Spieleanwendungen (Gaming), welche die im Rahmen von FOSTERNAV Forschenden mittels weiterentwickelter optischer Fernerkundungstechnik für die Weltraumnavigation abwandelten. Nach der Entwicklung des Flash-Imaging-LiDAR-Geräts sowie dem Entwurf und der Vorbereitung der Testanlagen und Testprotokolle sind nun die Fertigung und Auswertung der Sensorbausteine im Gange. Bei FOSTERNAV geht man davon aus, einen optischen Lasersensor liefern zu können, der Ranging- und Imaging-Funktionen in einer kompakten, autonomen Hardware- und Software-Lösung vereint, die den zukünftige Anforderungen von Weltraummission genügen sollte. Da die Welt zielstrebig in Richtung Mond, Mars und noch weiter strebt, wird die projekteigene Technik, die präzise und sichere Eintritts-, Sinkflug- und Landoperationen sowie Rendezvousmanöver in Umlaufbahnen gewährleistet, die EU in eine in hohem Maße wettbewerbsfähige Position auf dem Weltraummarkt der Zukunft bringen. Dieser Technologie wohnt überdies ein großes Potenzial für terrestrische Anwendungen wie etwa beim sicheren und autonomen Betrieb von Fahrzeugen inne.
