Weltraumstrahlung – eine Gefahr für Satellitenmissionen

Weltraumstrahlung gilt als eine der größten Herausforderungen für moderne Satellitenmissionen. Das liegt vor allem an unserer Sonne: Sie setzt durch Sonnenflecken und koronale Massenauswürfe hochenergetische Elementarteilchen frei, die unablässig auf die Satelliten im Erd-Orbit einwirken, deren elektronische Hardware sukzessive schwächen und unvorhersehbare Systemausfälle provozieren können. Der Schutz der Flugkörper hat daher höchste Priorität. Um Risiken zu minimieren, setzen Entwickler bislang auf strahlungsresistente Komponenten. Allerdings handelt es sich dabei um spezialisierte Produkte, die den Preis der Satelliten hochtreiben und die Designflexibilität einschränken.

Eine noch offene Forschungsfrage ist, ob gewöhnliche Hardware der Weltraumstrahlung dennoch standhalten könnte. Dies könnte die Kosten einer Satellitenmission erheblich reduzieren, ohne ihren Erfolg zu gefährden. Dazu ist allerdings der Zugang zu Strahlungsdaten sowie ein umfassendes Verständnis des Weltraumwetters unverzichtbar. 

Diese Lücke wollen wir im Rahmen des Projekts »EBKAS« schließen: Wir messen die Echtzeit-Strahlenexposition im geostationären Orbit und analysieren die Auswirkungen auf die elektronischen Komponenten in einem Satelliten. Zum Einsatz kommt hierfür unser Fraunhofer On-Board-Prozessor (FOBP) – eine rekonfigurierbare Nutzlast an Bord des Heinrich-Hertz-Satelliten, in der kostengünstige Standard-Speichermodule als Strahlungssensoren verbaut sind.