Nachhaltigkeit im All 16.06.2021, 07:00 Uhr

Der erste Satellit aus Holz hebt bald ab

Finnische Wissenschaftler haben sich mit der Europäischen Weltraumorganisation zusammengetan für ein ungewöhnliches Projekt: Wisa Woodsat heißt die neue Entwicklung, die bald Nachhaltigkeit ins All tragen könnte – der Satellit ist fast vollständig aus Holz.

Darstellung Wisa Woodsat im All

So könnte es aussehen, wenn Wisa Woodsat die Erde umkreist.

Foto: Arctic Astronautics

Bei neuen Technologien spielt das Thema Nachhaltigkeit im Hintergrund inzwischen fast immer eine Rolle, häufig steht es im Fokus. Aber wer käme schon auf die Idee, einen Satelliten zu bauen, der im Wesentlichen aus Sperrholzplatten besteht? Es ist vielleicht nicht verwunderlich, dass es ausgerechnet finnische Unternehmen sind, die dieses Projekt gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation (European Space Agency, ESA) umsetzen wollen. Immerhin sind dort über 73% der Fläche von Wäldern bedeckt. Holz gibt es also genug. Wisa Woodsat heißt der Satellit, der noch in diesem Jahr abheben soll.

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Trotzdem sind die Finnen nicht die einzigen Forscher, die Holz ins All schießen wollen. Die Universität Tokyo hatte bereits vor einigen Monaten verkündet, an einem Satelliten aus Holz zu arbeiten. Er soll aber erst im 2023 fertig sein. Die Japaner haben dafür das Holzunternehmen Sumitomo an der Seite.

Ein Würfel aus Sperrholzplatten ist die Grundlage für den Satelliten

Wisa Woodat wird tatsächlich aus ganz einfachen Sperrholzplatten aus Birke gebaut, die es im Prinzip auch im Baumarkt gibt. Dieses wurde aber vorbehandelt und mit einer speziellen Beschichtung versehen. Groß ist der Satellit nicht. Es handelt sich um einen sogenannten Cubesat, also einen Würfel. Er hat eine Größe von 10 x 10 x 10 Zentimetern und wiegt etwa ein Kilogramm. Aus Aluminium sind lediglich die Eckschienen, die benötigt werden, um den Satelliten auszusetzen, sowie eine Art Selfie-Stick, der als Halterung für eine Kamera dient.

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Großen wissenschaftlichen Ansprüchen muss der nahezu nachhaltige Satellit zunächst nicht genügen. Dem Entwicklerteam geht es darum, das Material und seine Möglichkeiten zu testen. Deswegen wird Wisa Woodsat mit mehreren Sensoren ausgestattet, die von der ESA entwickelt wurden. Sie sollen unter anderem den Druck in den Hohlräumen an Bord messen. Außerdem sollen sie feststellen, inwiefern das Material Feuchtigkeit und aggressive Moleküle emittiert, die zu einer Belastung für technische Systeme werden könnten. Denn wenn im Inneren des Satelliten Hochleistungssysteme untergebracht werden sollen, würden diese sehr empfindlich reagieren.

Zudem wird der Holz-Satellit zwei Kameras mit ins All nehmen, von denen eine die Außenhaut des Würfels aufnimmt. So können die Wissenschaftler Schäden leichter entdecken. Solarzellen werden ebenfalls integriert. Sie versorgen die Technologie mit der benötigten Energie. Bruno Bras, Ingenieur bei der ESA, ist von dem Projekt überzeugt: Das Gute daran ist, dass wir am Ende ein kostengünstiges Gerät entwickelt haben, das alle möglichen weiteren Anwendungen finden könnte, sowohl im Orbit als auch am Boden in Testumgebungen.“

Der Holz-Satellit hat eine Amateurfunk-Ausstattung an Bord

Indirekt ist auch ein italienisches Unternehmen an Wisa Woodsat beteiligt. Die Firma OpenQCM hat nämlich nicht nur den Leiterplattenstapel gebaut, auf dem die drei Demonstratoren inklusive der Sensoren untergebracht sind. Noch interessanter ist eine Quarzkristall-Mikrowaage, die als hochsensibles Werkzeug zur Überwachung von Verunreinigungen dient und schwache Ablagerungen im Nanogrammbereich misst. Diese können beispielsweise von der Bordelektronik sowie von den Holzoberflächen stammen.

Noch ein paar Worte zum Holz: Sperrholzplatten aus Birke sind eigentlich zu feucht, um als Baumaterial für einen Satelliten dienen zu können. Deswegen haben die Forscher sie in einer thermischen Vakuumkammer getrocknet. Dann haben sie sehr eine sehr dünne Aluminiumoxidschicht aufgebracht. Diese wird normalerweise verwendet, um Elektronik zu verkapseln. Sie wird einerseits das Holz vor Belastung schützen und andererseits dafür sorgen, dass weniger unerwünschte Dämpfe aus dem Material austreten. Auf einigen Abschnitten des Holz-Satelliten werden die Forscher andere Beschichtungen und auch Lacke testen.

Wichtig ist zudem die Amateurfunk-Ausstattung, mit der Wisa Woodsat die Erde umkreisen soll. Mit einer einfachen Bodenstation soll es dann möglich sein, Daten von dieser LoRa-Funkverbindung (Longe Range) herunterzuladen. Wenn alles funktioniert, könnte der Holz-Satellit im nächsten Schritt mit komplexerer Messtechnik ausgestattet werden.

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Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

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