SkyCube: Ins Weltall mit Hilfe von Kickstarter (Interview)

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Nicht alle Startups in San Francisco und dem Silicon Valley haben mit Sozialen Netzwerken oder dem Web 2.0 zu tun. Immer wieder gibt es auch Innovationen, die vor einigen Jahren noch völlig undenkbar gewesen wären. So etwa die Erforschung des Weltalls mit Hilfe von privaten Investoren.

SkyCube: Ins Weltall mit Hilfe von Kickstarter (Interview)

Auf dem Schreibtisch des kleinen Startups Southern Stars aus San Francisco liegt ein maßstabsgetreues Vorbild des SkyCube, der nach aktueller Planung im März 2013 durch eine Falcon-9-Rakete des SpaceX-Programms ins Weltall geschossen werden soll. Der 10x10x10 Zentimeter (1U) große Quader wird dort für 90 Tage Fotos aufnehmen und Textmitteilungen der Kickstarter-Unterstützer ins All senden.

Southern Stars ist bereits bekannt durch diverse Astronomie-Apps für iOS und Android. Und auch für den nun geplanten SkyCube ist eine App geplant, mit Hilfe derer man die Flugbahn live mitverfolgen kann und sich aktiv am Projekt beteiligen können soll.

Im Inneren des durch Solarzellen gespeisten Satelliten arbeiten vier kleine VGA-Kameras, die an den Seiten angebracht sind und somit immer mindestens “ein Auge” auf unseren Planeten richten. Im Gespräch mit dem Gründer Tim DeBenedictis und dem zuständigen Firmware-Entwickler Chris Phoenix, sagten die beiden, dass man in Zukunft auch gerne höher auflösende Kameras nutzen will. Die geringe Auflösung erleichtert es dem kleinen Team jedoch unter anderem die Auflagen des US-Militärs zu erfüllen, die eine Nutzung des Satelliten zu möglichen Spionage-Zwecken verbieten.

Hier einige Bilder eines Modells des Satelliten und der später genutzten Elektronik:

Kurz bevor das Team das selbstgesetzte Kickstarter-Ziel erfolgreich überschritten hatte, hatten wir die Chance mit Tim DeBenedictis zu sprechen:

GIGA: Hallo Tim, erzähl uns doch mal ein wenig über SkyCube und wie es überhaupt zu der Idee kam.

Tim DeBenedictis: SkyCube ist ein Satellit, dessen Idee ursprünglich durch einen Trip nach Cape Canaveral im vergangenen Sommer inspiriert wurde, auf dem wir den letzten Space Shuttle Launch mit erleben wollten.

Ich bin ein großer Space-Nerd. Mein Beruf ist es Astronomie-Apps zu entwickeln. Ich liebe diese Sachen und ich wollte einfach den Space Shuttle Launch mit eigenen Augen sehen. Dieser Launch war zum einen natürlich sehr cool, zum anderen aber auch traurig. Zum Zeitpunkt dieses letzten Starts konnten wir viel Geld mit unsere iPhone App verdienen und wollten das Geld für etwas Sinnvolles nutzen. Da die NASA nicht mehr in diesem Bereich aktiv sein will, haben wir uns dazu entschieden die Sache selbst in die Hand zu nehmen.

So entstand nach einiger Zeit das Projekt SkyCube. Ein kleiner Cube-Satellite mit einer Kantenlänge von 10 Zentimetern. Es ist ein sehr kleiner Satellit wie ihn Universitäten bereits seit 10 Jahren ins All schießen. Der Launch wird mit Hilfe einer Falcon-9-Rakete von SpaceX im Frühjahr 2013 von Cape Canaveral aus stattfinden. Ich hoffe daher, dass ich auf meinem nächsten Trip nach Florida den Launch meines eigenen Satelliten miterleben kann, und nicht den einer anderen Person. Das ist die Entstehungsgeschichte dieses Projekts.

GIGA: SpaceX ist das Projekt von Elon Musk, der bereits Anfang dieses Jahres eine erfolgreiche Mission verzeichnen konnte?

Tim: Richtig. Das war einer der Gründe warum ich mich dazu entschlossen habe, diese Projekt fortzuführen. Nachdem ich gesehen habe, dass Elon Musk es geschafft hat eine Cargo-Kapsel zur ISS und zurück auf die Erde zu bringen, war für mich klar, dass er mein Geld haben kann. Er hat seine Idee in die Realität verwandelt.

Das ganze zeigt was aktuell in der Weltraum-Industrie geschieht. Die US-Regierung will nichts mehr mit dem Geschäft rund um den Launch von Raketen zu tun haben und sucht daher nach privaten Unternehmen, die ihnen diesen Job abnehmen.

Ich bin kein Elon Musk, ich habe keine Firma wie Paypal gegründet. Aber Musk tut das, was ich auch will. Er hat sein Geld in der Technologie-Welt gemacht und nutzt es nun, um etwas größeres zu finanzieren. Das bewundere ich und will in seine Fußstapfen treten.

GIGA: Es ist aber nicht nur dein Geld, sondern auch das der Kickstarter-Fans. Was können diejenigen erwarten, die das Projekt unterstützen?

Tim: Es gibt eine ganze Reihe an verschiedenen Stufen. Die einfachste beginnt mit einem Dollar. Damit sponsort man 10 Sekunden der Mission und erlaubt das Ausstrahlen einer Nachricht von unserem Satelliten. Dann gibt es das 6 Dollar Sponsorship, die neben der Nachricht auch den Empfang eines Bilders beinhaltet. Der Satellit macht ein Foto wo er sich gerade befindet und schickt es auf dein Smartphone. Du kannst dem Satelliten sagen, dass er ein Foto von Deutschland, Kalifornien, Afghanistan oder wo auch immer machen soll.

Es gibt eine ganze Reihe von verschiedenen Stufen. Wer 10.000 Dollar zahlt, wird von uns nach Cape Canaveral gebracht, um den Launch live zu erleben. Deine Freundin oder dein Freund darf ebenfalls mitkommen. Es gibt also viele Möglichkeiten des Sponsoring.

GIGA: Es ist nicht nur euer Satellit an Bord der Rakete, das wäre zu teuer. Wie viele andere sind am Start beteiligt?

Tim: Es sind vermutlich ein Dutzend Satelliten an Bord der Rakete.

GIGA: Weißt du, wessen Satelliten außerdem mit an Bord sein werden?

Tim: Die meisten von ihnen sind Universitäten. Speziell Stanford ist seit den 90er Jahren sehr aktiv. Es sind aber wohl auch militärische Satelliten der Navy und Air Force mit dabei, die Dinge mit den Cube-Satelliten unternehmen. Was sie genau anstellen weiß niemand.

So viel ich weiß, sind wir einer der ersten rein kommerziellen Cube-Satelliten-Missionen. Es macht uns Spaß Teil davon zu sein.

GIGA: Erzähl uns mehr über den Satelliten. Was wird er im All tun, welche Funktionen bietet er?

Tim: Der Satellit hat drei wichtige Funktionen. Die erste sind seine Funk-Möglichkeiten. Er verschickt die Nachrichten der Sponsoren, er verschickt Bilder an die Bodenstation und bekommt von dort auch seine Befehle. Neue Nachrichten werden täglich an ihn übermittelt.

Die zweite Fähigkeit ist natürlich das Aufnehmen von Fotos. Dazu hat er vier Kameras. Der Satellit hat keinen eigenen Antrieb, daher wird er sich langsam durch das magnetische Feld der Erde bewegen. Die vier Kameras sollen dafür sorgen, dass mindestens eine bis zwei Kameras einen Blick auf die Erde werfen können.

Die dritte Funktion ist der Ballon, der eine Besonderheit darstellt. So viel uns bekannt ist, hat bislang noch niemand einen Ballon in einen Cube-Satelliten eingebaut. Warum ein Ballon?

Die erste Aufgabe des Ballons ist es den Satelliten sichtbar zu machen. Ein 10 Zentimeter großes Objekt ist sehr klein und schwer zu erkennen von der Erdoberfläche. Ein 10 Fuß oder 3 Meter großer Ballon ist hingegen ein sehr großer Satellit. In etwa die Größe des Hubble Teleskops, welches ich bereits selbst mit meinen eigenen Augen sehen konnte. Es wird sehr cool sein, die eigene Arbeit am Himmel vorbei fliegen zu sehen.

Gleichzeitig wird der Ballon den Satelliten am Ende der Mission aus dem Orbit bewegen. Weltraumabfall wird langsam zu einem Problem. Manche Leute sind besorgt aufgrund von kleinen Objekten, die mit 17.000 Meilen pro Stunde durchs Weltall fliegen. Der Ballon vergrößert die Fläche des Satelliten ums 10.000-fache. Dadurch wird der Satellit in drei Wochen, anstelle von fünf Jahren, aus dem Orbit fliegen.

GIGA: Wie lange wird die Mission insgesamt dauern?

Tim: Der Satellit wird für 90 Tage Bilder aufnehmen und Mitteilungen versenden. Nach diesen 90 Tagen lassen wir den Ballon aufblasen. Drei Wochen später wird er dann verglühen.

GIGA: Du hast das Aufnehmen von Fotos erwähnt. Da oben gibt’s bekanntlich keine DSL-Verbindung mit 20 MBit/s. Wie schnell ist die Datenverbindung ins All?

Tim: Absolut richtig, das ist kein Breitband-Internet. Wir werden kein HD-Video streamen. Vielleicht mit unserem zweiten Satelliten (lacht, Anm. d. Red.).

Das größte Problem ist die Stromversorgung. Unser Satellit ist sehr klein. Die einzige Stromquelle, die wir haben ist die Sonne und wir alle wissen wir ineffizient Solarzellen sind. Dazu kommt die kleine Oberfläche der Zellen. Wir können lediglich 3,5 bis 4 Watt durchgängig erzeugen. Unser Sender benötigt für das Versenden der Nachrichten aber kurzzeitig 8 Watt, während er über unsere Bodenstation fliegt.

Zum Vergleich: Eine typische Radiostation arbeitet nicht mit 8 Watt, sondern mit 200.000 Watt. Unsere Übertragungsrate ist also in etwa 57.000 Baud. Erinnert sich noch jemand an die Modems aus den Neunzigern? Naja, die Bilder werden uns langsam erreichen. Wir können vielleicht kein HD-Video streamen, aber es genügt für viele Bilder der Erde.

Die Kameras werde alle acht Minuten ein Bild aufnehmen. Sie funktionieren sowohl im Tageslicht, als auch während der Nacht. Wir haben Bilder aus Flugzeugen während der Nacht gemacht und sind uns sehr sicher, dass es wie gewünscht funktionieren wird.

GIGA: Speichert ihr die Bilder im Satelliten oder werden sie direkt an den Boden übertragen?

Tim: Die Bilder müssen zwischengespeichert werden. Der Satellit hat dazu 12 MB an Flashspeicher an Bord. Das reicht ungefähr für einen Tag.

GIGA: Das bedeutet gleichzeitg, dass die Kameras eine sehr geringe Auflösung haben?

Tim: Ja, die Kameras nehmen in der VGA-Auflösung auf. 640×480. Das ist genug um ein sehr cooles Bild zu schießen. Ein Sonnenaufgang im Orbit ist sehr cool. Wie gesagt, das ist erst unsere erste Mission. Wenn alles gut geht, werden wir ambitioniertere Mission mit mehr Energie, mehr Bildern und noch mehr Spaß durchführen.

GIGA: Es ist offensichtlich kein iPhone, dass ihr da ins All schießt. Die gesamte Hardware ist sehr speziell. Wie sieht die Zukunft dieser Satelliten aus?

Tim: Es gibt derzeit verschiedene Trends bei diesen Cube-Satelliten. Einige Projekte versuchen wirklich Handys wie das Googles Android-Smartphone Nexus One in den Orbit zu bringen, um zu sehen wie es sich verhält. Die Idee ist es herkömmliche Mobilfunk-Komponenten zu nutzen, da diese deutlich günstiger sind als Sonderanfertigungen wie in unserem Fall.

Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Trends. Der Erste ist Satelliten noch kleiner zu machen. Nicht etwa mit einer Kantenlänge von 10 cm, sondern in der Größe einer Streichholzschachtel mit nur 2 cm. Der wichtigste Vorteil: Die Satelliten sind günstiger. Der Nachteil: Man kann nicht viel mit ihnen machen. Sie bieten vielleicht Möglichkeiten zur Datenübertragung, aber können wahrscheinlich keine Fotos aufnehmen. Die Stromversorgung mit Hilfe einer Batterie ist ebenfalls unwahrscheinlich. Auf der anderen Seite könnten etwa Schulen nicht nur einen großen Satelliten starten; jeder Schüler könnte hingegen seinen eigenen Satelliten betreiben. Die FCC mag diese Idee jedoch gar nicht, der Weltraumschrott ist ein Problem.

Der andere Trend ist es, die Satelliten größer zu machen. Statt einen 1U-Satelliten zu bauen, SkyCube ist 1U, könnte man ein 3U- oder 6U-Modell bauen. Sechs dieser Satelliten werden zu einem großen zusammengeschaltet. Damit könnte man echte wissenschaftliche Experimente durchführen. Er könnte einen eigenen Antrieb haben und für interessantere Experimente genutzt werden. Auch Amateur-Teleskope wären denkbar.

Der Nachteil sind die Kosten. Unser Launch kostet 125.000 US-Dollar. Das ist kein total irrwitziger Betrag, aber gleichzeitig auch nichts, was man einfach wegwerfen will – oder genauer gesagt – verbrennen will. Ein 6U-Satellit wäre sechsmal so teuer.

Dies sind die beiden wichtigen Trends. Wohin es genau gehen wird, ist derzeit nur schwer zu sagen.

GIGA: Du hast den Weltraumschrott erwähnt. Ist das etwas worüber man sich Sorgen machen muss? Kann ein kleiner Cube wie eurer die ISS zerstören?

Tim: Realistisch betrachtet gibt es keine Chance, dass unser Cube die Internationale Raumstation treffen wird. Dieser Cube hat die Größe einer großen Kaffeetasse. Die Wahrscheinlichkeit, dass er irgendwas trifft ist so gut wie nicht existent.

Aber: Das Problem auf Dauer ist, dass es immer mehr dieser Satelliten im All geben wird. Im Jahr 2009 gab es eine Kollision eines funktionsfähigen Iridium-Kommunikationssatelliten mit einem russischen oder chinesischen Booster. Dabei entstanden viele kleine Teile, die nun mit mehreren tausend Meilen pro Stunde durchs All fliegen. Dieses Schrapnell könnte auf Dauer die erdnahe Umgebung bedrohen.

Man muss also versuchen, diese Ansammlung von großen, toten Objekten von Anfang an zu verhindern, da diese viele kleine, tote Objekte erzeugen könnten. Daher haben wir unseren Ballon. Wenn wir mit unserer Mission fertig sind, sind wir fertig. Wir hinterlassen keinen Weltraumschrott. Das ist uns sehr wichtig.

GIGA: Dieser Müll könnte auch irgendwann dafür sorgen, dass man keine Missionen mehr starten kann?

Tim: Genau das ist die Gefahr. Wir wollen diese Situation von Anfang an verhindern.

GIGA: Danke für das Gespräch!

Tim: Vielen Dank!

Weitere Informationen zu dem SkyCube-Projekt gibt es auf der Kickstarter-Seite des Projekts oder der Homepage von Southern Stars.

Mit Hilfe einer iOS- und Android-App soll die Flugbahn des Satelliten nach dem Launch live mitverfolgt werden können. Die App wird auch das Versenden der Nachrichten und das Anfordern der Bilder ermöglichen.

Ziel der Kickstarter-Aktion waren 85.000 US-Dollar. Am Ende hat es sogar für 116.890 Dollar gereicht. Wir sind gespannt, wie sich das Projekt nach der erfolgreichen Finanzierung weiter entwickelt und werden euch auf dem Laufenden halten.

(Bilder: Holger Eilhard/GIGA.DE)

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Weitere Themen: App Store, Mac App Store, Southern Stars


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