Studierende der University of Arizona haben einen Satelliten gebaut, dessen Antenne aufblasbar ist und einem Beachball ähnelt. Catsat, wie der Satellit heißt, soll vor allem das Problem der Kommunikation über sehr große Entfernungen lösen. Das berichtet Kylianne Chadwick, Nasa Space Grant Science Writing Intern auf Spacedaily.

Die Beachball-Antenne schmückt einen Cubesat-Satelliten von der Größe einer Familienpackung Cornflakes. Alle Materialien sind so beschaffen, dass sie den Raketenstart überstehen und die Erde umkreisen können. Die aufblasbare Antenne soll dabei vor allem ermöglichen, mit einer hohen Geschwindigkeit und niedrigen Kosten kommunizieren zu können. Es wird erwartet, dass die Beachball-Antenne Informationen vom All zur Erde mit hohen Datenübertragungsraten übermittelt.

Catsat ist ein sogenannter 6U-Cubesat: Er besteht aus sechs zusammenhängenden Würfeln, die jeweils vier Zoll Seitenlänge haben. Die aufblasbare Antenne wurde von Freefall Aerospace entwickelt, einem Startup aus Tucson. Das Startup ist zudem eine Ausgründung, die mithilfe des Kommerzialisierungsarms der Universität, Tech Launch Arizona, ins Leben gerufen wurde. In Catsat steckt Astro SDR, ein leistungsstarkes softwaredefiniertes Funkgerät, das von der Rincon Research Corporation entwickelt, gebaut und gespendet wurde. Nach dem Start sollen die aufblasbare Antenne, Astro SDR und weitere Komponenten fast in Echtzeit hochaufgelöste Bilder der Erde senden.

Bisher konnten Cubesat-Satelliten nur kleine Antennen tragen. Die Übertragung von Informationen dauert damit teilweise Tage. Die aufblasbare Antenne ist klein und leicht und wird mit Helium- und Argongas aufgeblasen, sobald sich der Satellit ausgerichtet hat. Die aufgeblasene Membran ähnelt einem Folienballon. Unten ist sie durchsichtig, oben ist sie aluminiumbeschichtet, um die Signale zurück zur Erde zu reflektieren. Die große Oberfläche der Antenne ermöglicht Downlink-Geschwindigkeiten, die ein Vielfaches höher sind als bei vergleichbaren Satelliten.

Der Satellit soll die Ionosphäre untersuchen – eine Schicht geladener Teilchen an der Grenze zwischen Erdatmosphäre und Weltall. Das Team möchte die Strukturen der Ionosphäre verstehen, die sich permanent verändern. Denn diese Strukturen beeinflussen die Ausbreitung von Hochfrequenz-Radiosignalen.

Mithilfe einer Peitschenantenne am anderen Ende des Satelliten werden Radiosignale im Hochfrequenzbereich gemessen. Da die Ionosphäre ihre Stärke beeinflusst, können über ihre Messung Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie sich die Dichte der Ionosphäre im Laufe der Zeit verändert. Verglichen werden die Daten mit dem, was Funker:innen auf der Erde hören.

Begonnen hat das Projekt 2019. Der Astronomieprofessor der University of Arizona, Chris Walker, der auch Co-Gründer von Freefall Aerospace ist, reichte einen Vorschlag bei der Nasa ein. Der wurde angenommen, die Nasa erklärte sich bereit, eine Trägerrakete für Catsat bereitzustellen.

Die Cubesat-Satelliten werden gern von Universitäten und anderen Bildungseinrichtungen genutzt, um sich an der Erforschung des Weltraums zu beteiligen: Sie sind modular und werden aus relativ kostengünstigen Komponenten hergestellt. Es gibt sie in Größen von Zehn-Zentimeter-Würfeln bis hin zu Dimensionen von Desktop-Computern.