Entfaltbare 5-Meter-Antenne „LEA“ beginnt Feuertaufe auf dem Teststand

Pünktlich drei Jahre nach dem Beschluss der EU vom November 2017, die Entwicklung der kritischen Raumfahrttechnologie einer im Raum entfaltbaren Antenne in die Hände des vom Münchner Antennenspezialisten HPS geführten Mittelstandskonsortiums von 15 Unternehmen aus sieben Mitgliedsländern zu legen, feierte das Projekt am 10.11.2020 gleich vier europäische Erfolgspremieren:

• Aufbau eines von LSS entwickelten 5m- Entfaltreflektors
• Erster Oberflächen-Genauigkeitscheck dieses Reflektors
• Erster RF (Radio-Frequency)-Test des kompletten Reflektors
• Erste Erfolgsanwendung hoch innovativer RF-Test-Technologie.

In den Weltraumprogrammen von ESA und EU spiegelt sich die enorme Bedeutung von Forschungs- und Anwendungsprojekten aus Erdbeobachtung und Telekommunikation für die Entwicklung eigenständiger ökologischer wie ökonomischer Positionen in Politik und Wirtschaft. Erste Voraussetzung dafür ist die uneingeschränkte Verfügung über die Kommunikationsfähigkeiten und Bilddatenerhebung entsprechender Satelliten – über Antennen. Zur Einsparung von Gewicht und Stauraum werden hier vermehrt entfaltbare Konstruktionen eingeplant, die bislang jedoch nur in den USA erhältlich waren. Dieser Abhängigkeit hat Europa nun einen Riegel vorgeschoben.

Die jetzt im Test stehende 5-Meter Antenne unter der Bezeichnung „LEA-X5“, ist für die Kommunikation im X-band vorgesehen. Die Oberflächengenauigkeit des Reflektors, welchen die Firma LSS GmbH seit Anfang an entwickelte und nun in wochenlanger Detailarbeit zusammenbaute, wurde mit Laser-Radartechnologie von NIKON durch HPS gemessen. Das für die Reflektion zuständige Material der Antenne, das Metallgewebe unter der Bezeichnung „ESM-European Space MESH“ ist auch mit dem höheren Ku-band kompatibel. Es wird von HPTEX, einem Joint Venture von HPS und Iprotex in Zusammenarbeit mit Fraunhofer in Münchberg gefertigt. Die hochgenauen Kohlefaserstreben entwickelte die portugiesische Firma FHP, die Entfaltelektronik lieferte die Schwetzinger Firma vonHoerner & Sulger.

Auch die Einhaltung aller miteinander vernetzten Zeitkorridore der Mitwirkenden in ganz Europa zur Realisierung dieses Testtermins trotz erheblicher organisatorischer Komplikationen durch die Covid-19 Pandemie gelang: „Operative Flexibilität im Teamworking, technische Genialität und der unbedingte Wille zum Erfolg – das sind gerade in diesen Zeiten die entscheidenden Faktoren. Und das WeLEA-Beispiel zeigt einmal mehr: Das ist der Mittelstand“, sagt HPS-CEO Pfeiffer. Leri Datashvili, CEO von LSS: „Es war ein hartes Stück Arbeit für das LSS-Team, nach dem Einsammeln aller notwendigen Komponenten und Materiealien der Partnerunternehmen einen 5m großen, entfaltbaren Reflektor in einer kurzen Zeit zusammenzubauen, welcher nun mit seiner sehr hohen Oberflächenqualität bereit ist für den RF-Test.“

Nun wird in den kommenden 3 Wochen der Reflektor in mehreren Frequenzbereichen (C bis Ka-Band) von Airbus in Ottobrunn mit einem extrem innovativen Messkonzept charakterisiert: Einer sich in der Messhalle bewegenden Gondel. Für eine horizontale Platzierung des Reflektors sorgen spezielle Auflagemechanismen der portugiesischen Firma INEGI. Die Vorhersage der Antennenleistung wurde von der dänischen Firma TICRA mit Hilfe ihrer speziellen RF-Software GRASP mit geometrischen Daten aus den Simulationen von LSS durchgeführt.

Im nächsten Schritt werden im Januar 2021 nicht nur der Reflektor, sondern auch der entfaltbare Arm der Antenne bei INTA in Spanien auf Umwelt-Standhaftigkeit getestet; im Mittelpunkt steht dabei die Einhaltung von Verhaltensvorgaben im Hinblick auf Vibration und Schock sowie Thermal- und Vakuumsituationen. Ebenfalls Anfang des neuen Jahres folgen dann schließlich intensive Entfaltungstests. Die gesamte große Testkampagne wird im März 2021 mit dem Erreichen des PFM (Proto-Flight-Model)-Status abschließen.

Parallel baut WeLEA (der Gemeinschaftsname für die 15 Unternehmen) schon an einem 8-Meter Ka-band-fähigen Ingenieursmodell „LEA-K8r“ (Reflektor und Arm) im Auftrag der ESA als Vorbereitung für die technische Realisierung der Polkappenmission CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer), mit deren Hilfe sich Europa ein eigenes und politisch unverfälschtes Bild vom Status des Klimawandels verschaffen wird. Erste Entfalttests sind hier für das erste Quartal 2021 geplant.

WeLEA:
Das europäische Mittelstandskonsortium WeLEA besteht aus den Raumfahrtunternehmen HPS (Hauptauftragnehmer, DE), LSS (Hauptpartner für den Reflektor, DE), RUAG (DE), FHP (PT), vH&S (DE), Luma (SE), Invent (DE), HPtex (DE), ARQUIMEA (SP), etamax (DE), TICRA (DK), WSS (DE), Inegi (PT), INTA (SP), ONERA (FR). Das Konsortium wird bei dem Projekt H2020-LEA-X5 system- und testseitig unterstützt von OHB (DE), TAS (FR) und Airbus (DE).

HPS GmbH

Ansprechpartner:  Dr. Ernst Pfeiffer, CEO
E-Mail: info@hps-gmbh.com
Telefon: +49 (89) 4520576-0