Neue Curtin Universität Forschung könnte die Durchführung von Weltraummissionen verändern und zu Verbesserungen in so unterschiedlichen Branchen wie Umweltmanagement, Landwirtschaft, Katastrophenmanagement und Infrastrukturinspektion führen.
Ein Team der School of Earth and Planetary Sciences der Curtin University hat einen Durchbruch im Betrieb und der Überwachung kleiner Satelliten, sogenannter CubeSats, erzielt.
Im Rahmen des Projekts wurden neue Algorithmen entwickelt, um mithilfe von Verbindungen zwischen Satelliten die Position eines CubeSat präzise zu bestimmen, unabhängig davon, ob dieser einzeln oder in Formation fliegt.
Projektleiter Professor Ahmed El-Mowafy sagte, der neue Ansatz überwinde viele der Einschränkungen, mit denen CubeSats konfrontiert seien, etwa ihre geringe Größe und Änderungen der aerodynamischen Kräfte, die ihre Umlaufbahnen beeinflussen.
„Diese neuen Methoden bedeuten, dass CubeSats jetzt unabhängiger arbeiten können, ohne dass eine ständige menschliche Kontrolle erforderlich ist“, sagte Professor El-Mowafy.
„Wenn menschliche Kontrolle erforderlich ist, sind die CubeSats einfacher zu handhaben und können in Echtzeit gesteuert und kontrolliert werden – was sie für den Einsatz bei Weltraummissionen weitaus effizienter macht.
„Wir können sie jetzt mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern betreiben, was eine enorme Verbesserung gegenüber der bisherigen Genauigkeit von mehreren Metern darstellt.“
Professor El-Mowafy sagte, diese Verbesserungen könnten einen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels leisten und gleichzeitig die Rentabilität der Industrie steigern.
„CubeSats können in den Erd- und Weltraumwissenschaften in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden, von der Verfolgung von Landnutzungsänderungen und Verschmutzungsgraden bis hin zur Unterstützung von Bemühungen zum Schutz der Tierwelt durch die Überwachung von Lebensräumen“, sagte Professor El-Mowafy.
Darüber hinaus können Landwirte mithilfe der detaillierten Ernteüberwachungsdaten von CubeSats fundiertere Entscheidungen hinsichtlich Düngemitteleinsatz, Wassermanagement und Ernteplanung treffen.
„CubeSats können eine hochauflösende Überwachung von Brücken, Pipelines und Stromleitungen ermöglichen, um das Anlagenmanagement zu verbessern und Unfälle zu verhindern. Gleichzeitig unterstützen sie die Reaktion auf Zwischenfälle und Naturkatastrophen mit gezielten Bildern der betroffenen Gebiete“, sagte Professor El-Mowafy.
„Mithilfe hochauflösender Karten kann die Rohstoffindustrie Vorkommen identifizieren und die Gewinnung planen. So lassen sich Kosten senken und die Erfolgsquote erhöhen.“
Professor El-Mowafy sagte, die Innovationen des Projekts würden zunehmend vom alltäglichen Leben bis hin zur Weltraumforschung zum Einsatz kommen.
„Außerdem können Schwärme von CubeSats bei großen Weltraummissionen zusammenarbeiten, etwa bei der Aufnahme detaillierter Erdfotos, für die normalerweise ein einzelner, viel größerer und teurerer Satellit erforderlich wäre.“