TUD

Institut für Automatisierungstechnik

ASTRONE

ASTRONE - Agile autonome Forschungsplattform mit hoher Oberflächenmobilität

Laufzeit: 
01/2019 - 12/2021 
Projektleiter: 
Prof. Dr. techn. K. Janschek 
Mitarbeiter: 
Dr.-Ing. V. Chernykh, Dr.-Ing. V. Sazdovski, M.Sc. B. Liu, Dr.-Ing. S. Dyblenko 
Finanzierung: 
DLR 
Kooperation: 
Airbus Defence and Space GmbH (Immenstaad); Institut für Flugmechanik und Flugregelung der Universität Stuttgart; Astos Solutions GmbH 

Beschreibung:

Die Erforschung von kleinen Körpern im Sonnensystem, wie Kometen und Asteroiden, durch Raumsonden erhält immer größere Aufmerksamkeit (ESA's Rosetta & Philae, JAXA's Hayabusa-1/2, NASA's OSIRIS-REx). Zeitkapseln gleich beherbergen diese kleinen Objekte detailliertes Wissen über die Ursprünge und die Entwicklung des Sonnensystems bzw. des Lebens. Ferner werden dort reichhaltige Bodenschätze erwartet. Die Oberflächen der äußerst kleinen und damit gravitationsschwachen Kometen und Asteroiden sind extrem steinig und unregelmäßig, so dass bodengestützte Ansätze der Fortbewegung unsicher und ineffektiv werden. Bereits kleinste Störungen können zum unbeabsichtigten Traktionsverlust und unkontrolliertem Abheben bzw. im ungünstigsten Fall zum Missionsverlust führen. Geeignete Systemkonzepte müssen folglich die vollständige Kontrolle über alle Bewegungszustände und Missionsphasen hinweg gewährleisten. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die Maximierung der wissenschaftlichen Ausbeute auf einem kleinen Körper unseres Sonnensystems. Unser innovatives Konzept basiert auf einem schwebenden Raumfahrzeugs, es vermeidet die erwähnten Mobilitätseinschränkungen und wartet als mobile Oberflächenplattform mit Fähigkeiten größtmöglicher Oberflächen-Erreichbarkeit und Flexibilität auf. Mittels energieeffizienten Höhe- und Lage-kontrollierten oberflächennaher Flugphasen kann jeder Punkt auf der Oberfläche erreicht werden. Dies ermöglicht Forschungsmissionen mit in-situ Experimenten an jedem charakteristisch interessanten Ort der Oberfläche. Als wesentlicher technologischer Baustein adressiert das Vorhaben die Fähigkeit zum autonomen Betrieb der Sonde mittels Verfahren zur Bahn- bzw. Trajektorien-Planung in nur teilweise bekannter Umgebung. Dies beinhaltet alle Funktionen eines Guidance, Navigation and Control (GNC) Systems, im Mittelpunkt stehen Aufgaben der Bewegungsplanung für Raumfahrtanwendungen, d.h. für nur sehr limitiert verfügbare Rechenleistung an Bord eines Raumfahrzeugs.

Stand: 23.06.2020 11:54
Autor: Webmaster IFA