PhoneSat

Datei:NASA Successfully Launches Three Smartphone Satellites.ogv

NASA-Video über PhoneSats

PhoneSat ist ein Programm am Ames Research Center der NASA, bei dem handelsübliche, kostengünstige Smartphones für die Avionik von Cubesat-Satelliten verwendet werden.<ref name="wired.08.2012">Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name: [Internetquelle: archiv-url ungültig Nasa lets you build your own satellite with PhoneSat.] Wired, , archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am Vorlage:Cite book/URL; abgerufen am 25. April 2013 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)): „" PhoneSat -- a project overseen by Nasa's Ames Research Center in Silicon Valley.. The first version of Nasa's satellite -- PhoneSat 1.0 -- costs about $3,500 (£2,200) to build....containing an HTC Nexus One phone running the Android operating system"“ Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2 Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung</ref>

Als das Projekt 2009 begann, verfügte ein typisches Smartphone über eine schnellere CPU und mehr Speicher als ein durchschnittlicher Satellit, ein oder zwei Kameras, mehrere Beschleunigungs- und Rotationssensoren, einen Kompass, einen GPS-Empfänger, Funkgeräte und einen Li-Ionen-Akku, die alle von umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen und Skaleneffekten in der Telekommunikationsbranche zur Kostensenkung profitiert hatten.<ref></ref>

Das PhoneSat-Projekt wurde vom Magazin Popular Science als eines von elf „Best of What's New“ in der Kategorie Luft- und Raumfahrt im Jahr 2012 ausgewählt.<ref>Vorlage:Cite book/Name: [Internetquelle: archiv-url ungültig 25th annual Best of What's New 2012, Aerospace.] Popular Science, , archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am Vorlage:Cite book/URL; abgerufen am 25. April 2013 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2 Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung</ref>

Versionen[Bearbeiten]

PhoneSat 1.0 verwendete ein Nexus-One-Smartphone (HTC) als Bordcomputer<ref name="wired.08.2012" /> mit dem Betriebssystem Android 2.3.3. Diese Version verfügte über keine Solarzellen und wurde mit der in 12 Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion) gespeicherten Energie betrieben. Das grundlegende Missionsziel von PhoneSat 1.0 bestand darin, für einen kurzen Zeitraum im Weltraum zu bleiben, digitale Bilder der Erde und des Weltraums über seine Kamera zurückzusenden und gleichzeitig Informationen über den Zustand des Satelliten zu übermitteln. Zur Vorbereitung auf eine solche Mission testete die NASA PhoneSat 1.0 in verschiedenen extremen Umgebungen, darunter Thermovakuumkammern, Alpha- und Betastrahlungstests (keine Neutronentests), Vibrations- und Stoßtests, suborbitale Raketenflüge und Höhenballons.

Datei:Phone Satellite @ Maker Faire '12.jpg

PhoneSat 2.0 auf der Maker Faire 2012

PhoneSat 2.0 basierte auf einem Nexus-S-Smartphone (Samsung) mit dem Betriebssystem Android 2.3.3. Es verfügte über ein von Ingenieuren hinzugefügtes S-Band-Funkgerät für die Kommunikation mit der Erde, vier Lithium-Ionen-Batterien, Solarzellen zum Aufladen der Batterien und einen GPS-Empfänger. Zur Steuerung der Satellitenausrichtung wurden mehrere Magnetorquer-Spulen und Reaktionsräder hinzugefügt.

PhoneSat 2.4 und 2.5, beides 1-U-CubeSats, verfügten über ein Zweiwege-S-Band-Funkgerät, mit dem Ingenieure den Satelliten von der Erde aus steuern konnten, sowie über ein System zur Steuerung der Ausrichtung des CubeSats im Weltraum.<ref name="PhoneSat2.4" />

Der PhoneSat-Bus wurde in mehreren anderen Projekten eingesetzt. Das Folgeprojekt, Edison Demonstration of Smallsat Networks (EDSN), war eine Konstellation aus acht 1.5-U-CubeSats auf Basis der PhoneSat 3.0-Architektur. EDSN verfehlte jedoch die Umlaufbahn, da es im November 2015 im Rahmen der gescheiterten Super-Strypi-Mission gestartet wurde. Auch der Amateurfunksatellit KickSat nutzte die PhoneSat-Architektur.

Das PhoneSat-Konzept und der Großteil des Teams gründeten ein NASA-Technologietransferunternehmen,<ref>NASA Technology Transfer Program NASA Spinoff. Retrieved 2023-08-07.</ref> um Planet Labs in San Francisco zu gründen.

Ab PhoneSat 3.0 wurden die Telefonplatinen durch einen Intel Edison Microcontroller ersetzt und weiterhin als gehostete Nutzlast auf der TechEdSat-Serie bei der NASA Ames gestartet. Die kostspieligen S-Band-Funkgeräte wurden durch kostengünstige kommerzielle WiFi-Dongles<ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung2 Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung</ref> ersetzt, und die höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit ermöglichte Software-Experimente wie verbesserte Satelliten-zu-Satelliten-Kommunikationsarchitekturen für verzögerungstolerante Netzwerke, Experimente zur Zeitmessung mit Atomuhren und die für den SPQR-Exobrake (Small Payload Quick Return) von TechEdSat erforderliche Vorhersage, Steuerung und Zielerfassung der Umlaufbahn unter Verwendung der PhoneSat 5.0-Avionik auf dem Intel Edison-Mikroprozessor.<ref>NASA’s Exo-Brake 'Parachute' to Enable Safe Return for Small Spacecraft - NASA. 13. Dezember 2016, abgerufen am 31. Dezember 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref>

Starts[Bearbeiten]

Datei:Smartphone Photos From Orbit.jpg

Vier Fotos von PhoneSats im April 2013. Artefakte ergaben sich aus verlorenen oder fehlerhaft dekodierten Datenpaketen.

Am 21. April 2013 wurden die drei ersten PhoneSats Graham<ref>COSPAR-Bezeichnung 2013-016E</ref> und Bell<ref>COSPAR-Bezeichnung 2013-016A</ref> (beide PhoneSat 1.0) sowie Alexander (PhoneSat 2.0),<ref>COSPAR-Bezeichnung 2013-016C</ref> gestartet. Der Start erfolgte vom Mid-Atlantic Regional Spaceport mit einer Antares-Rakete, als Sekundärnutzlast zusammen mit einer Cygnus-Attrappe und dem kommerziellen Dove-1-CubeSat. Die Satelliten erinnerten mit ihren Namen an den Erfinder des Telefons Alexander Graham Bell.

Diese drei PhoneSats sendeten als Amateurfunksatelliten unter dem Amateurfunkrufzeichen KJ6KRW auf der Frequenz 437,425 MHz in der Betriebsart AX.25. Sie verglühten am 26./27. April beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.

Phonesat 2.4 startete am 20. November 2013 auf einer Minotaur-I-Rakete.<ref name="PhoneSat2.4">Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/URL In: Phys.org, 6. Dezember 2013. Abgerufen am 14. Januar 2020 (english).Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2 </ref>