CubeSat

nCube-2, ein norwegischer CubeSat

GeneSat-1, ein Dreifach-Plus-CubeSat 3U+

Datei:OSSI 1 Satellite Deployment Test.ogv

Test der Freisetzung von OSSI 1, 2012

CubeSat (cube engl. Würfel, da die Grundeinheit annähernd würfelförmig ist) ist eine ab 1999 von der Stanford University und der California Polytechnic State University (Cal Poly) entwickelte und 2003 erstmals in der Raumfahrt eingesetzte Spezifikation für kostengünstige Kleinsatelliten, die sich als Industriestandard etabliert hat.

Spezifikation

Die Satelliten müssen unter anderem ein bestimmtes Gehäuseformat haben. Der kleinstmögliche CubeSat (1U von {{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}} für eine Einheit) hat die Abmessungen 10 cm × 10 cm × 11,35 cm (nutzbares Volumen: 10 cm × 10 cm × 10 cm) und eine Masse von maximal 2 kg. Diese Satelliten werden in einer speziellen Startvorrichtung, dem sogenannten Dispenser, welcher je nach Design zwischen drei und zwölf Units aufnehmen kann, transportiert. Der Transport ins All erfolgt entweder als Sekundärnutzlast bei regulären Satellitenstarts oder im Rahmen eines sogenannten Rideshare, bei dem sich mehrere Kleinsatelliten einen Start teilen. Außerdem wurde von der japanischen Titech-Universität eine Startvorrichtung für einzelne CubeSats entwickelt.

Die Preisliste des Rideshare-Anbieters Spaceflight Industries führte schon im Jahr 2013 Preise für den Start von CubeSats der Größen 1U, 3U, 6U, 12U und 24U auf.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20130114033244

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Mögliche CubeSat-Formate
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Von der Cal Poly standardisierte Formate<ref>{{#if:\|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate\|Execute}}\|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}\| \|}}}}{{#if:The CubeSat Program, Cal Poly SLO\|The CubeSat Program, Cal Poly SLO: }}{{#if:\|{{#if:CubeSat Design Specification (1U – 12U) REV 14.1\|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle\|archivURL\|1={{#invoke:URLutil\|getNormalized\|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle\|TitelFormat\|titel=CubeSat Design Specification (1U – 12U) REV 14.1}}]{{#if:PDF\| (PDF)}}{{#if:\| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle\|Endpunkt\|titel={{{titelerg}}}}}}}}}\|{{#if:https://static1.squarespace.com/static/5418c831e4b0fa4ecac1bacd/t/62193b7fc9e72e0053f00910/1645820809779/CDS%2BREV14_1%2B2022-02-09.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=CubeSat Design Specification (1U – 12U) REV 14.1}}}}\|[{{#invoke:URLutil\|getNormalized\|1=https://static1.squarespace.com/static/5418c831e4b0fa4ecac1bacd/t/62193b7fc9e72e0053f00910/1645820809779/CDS%2BREV14_1%2B2022-02-09.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle\|TitelFormat\|titel={{#invoke:WLink\|getEscapedTitle\|1=CubeSat Design Specification (1U – 12U) REV 14.1}}}}]}}{{#if:PDF\| (PDF{{#if:2022-04{{#if: 2026-04-18 \| {{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}				1}}}}	)	de	1}}}}\| ;	{{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle\|Endpunkt\|titel={{{titelerg}}}}}}}}}}}{{#if:https://static1.squarespace.com/static/5418c831e4b0fa4ecac1bacd/t/62193b7fc9e72e0053f00910/1645820809779/CDS%2BREV14_1%2B2022-02-09.pdf%7C{{#if:{{#invoke:URLutil%7CisResourceURL%7C1=https://static1.squarespace.com/static/5418c831e4b0fa4ecac1bacd/t/62193b7fc9e72e0053f00910/1645820809779/CDS%2BREV14_1%2B2022-02-09.pdf}}	URL ungültig}}}}{{#if:CubeSat Design Specification (1U – 12U) REV 14.1\|{{#if:{{#invoke:WLink\|isValidLinktext\|1=CubeSat Design Specification (1U – 12U) REV 14.1\|lines=0}}	Linktext ungültig}}}}{{#if: \| In: {{#invoke:Vorlage:Internetquelle\|TitelFormat\|titel={{{werk}}}}}}}{{#if: \| {{{hrsg}}}{{#if: 2022-04\|,\|{{#if: 2026-04-18 \| {{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\|;\|,}}}}}}}}{{#if: 2022-04\| {{#if:{{#invoke:DateTime\|format\|2022-04\|noerror=1}}	format\|2022-04\|T._Monat JJJJ}}	failure\|1=Fehler bei Vorlage:Internetquelle, `datum=2022-04`\|class=Zitationswartung}} }}{{#if: \|,\|{{#if: 2026-04-18 \| {{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\|;\|,}}}}}}}}{{#if: \| S. {{{seiten}}}{{#if: \|,\|{{#if: 2026-04-18 \| {{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\|;\|,}}}}}}}}{{#if: {{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\| {{#if:2022-04\|{{#if:\|archiviert\|ehemals}}\|{{#if:\|Archiviert\|Ehemals}}}} {{#if:\|vom\|im}} Vorlage:Referrer{{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\| (nicht mehr online verfügbar)}}{{#if: \| am {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate\|Execute}}\|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}\|{{{archiv-datum}}}{{#if:597337	;}}}}{{#if: 2026-04-18\| {{#if:2022-04{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\|abgerufen\|Abgerufen}} {{#switch: {{#invoke:Str\|len\| {{#invoke:DateTime\|format\| 2026-04-18 \|ISO\|noerror=1}} }}	4=im Jahr	7=im	10=am	failure\|1=Fehler bei Vorlage:Internetquelle, `abruf=2026-04-18`\|class=Zitationswartung}} }} {{#invoke:DateTime\|format\|2026-04-18\|T._Monat JJJJ}}	failure\|1=Vorlage:Internetquelle \| `abruf=`2026-MM-TT ist Pflichtparameter}} }}{{#if:{{#ifeq:de\|de	1}}}}\|{{#if:2022-04{{#if: 2026-04-18 \| {{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}	1}}}}	(	\| (}} }}{{#ifeq:{{#if:de\|de\|de}}\|de\|\| {{#invoke:Multilingual\|format\|{{{sprache}}}\|slang=!\|split=[%s,]+\|shift=m\|separator=, }}}}{{#if: \|{{#ifeq:{{#if:de\|de\|de}}\|de\|\|, }}{{{kommentar}}}}})}}{{#if: 2022-04{{#if: 2026-04-18 \| {{#if:{{#invoke:TemplUtl\|faculty\|}}\|\|1}} }}\|{{#if: \|: {{ #if:	„{{ #ifeq: {{#if:{{#if: {{#invoke:templutl\|faculty\|}}\|de-ch\|de}}\|{{#if: {{#invoke:templutl\|faculty\|}}\|de-ch\|de}}\|de}} \| de	Vorlage:Str trim	flat}} }}“	faculty\|}}\|de-ch\|de}}\|{{#if: {{#invoke:templutl\|faculty\|}}\|de-ch\|de}}\|de}} \| de	„Vorlage:Str trim“	quote	1={{#if:	flat}}	flat}} }}	faculty\|}}\|de-CH\|de}}	3=1}} }} }}{{#if:	: }}{{#if: \| , deutsch: „“ }})	{{#if:	, deutsch: „“ }})	(deutsch: „“) }} }} }}{{#if: {{{zitat}}}	{{#if:	{{#if: {{{zitat}}}	Vorlage:": `Text=` und `1=` gleichzeitig, bzw. 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Weitere Formate
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Der Punkt in der Formatbezeichnung ist jeweils die englische Schreibweise des Dezimalpunkts; 0.5U steht beispielsweise für eine halbe Einheit.

Anwendungen

Bereits im Jahr 2010 wurden CubeSats für die verschiedensten Zwecke eingesetzt, von der Umweltbeobachtung bis zu biologischen Experimenten und Tests von neuer Raumfahrttechnik. Schätzungen zufolge befanden sich damals zwischen 35 und 40 CubeSats im Orbit, wovon etwa ein Viertel noch funktionierte.<ref name="astrobio"/>

Durch die Miniaturisierung der Elektronik und Sensorik wurde es während der Etablierung der CubeSat-Spezifikation möglich, solche Kleinsatelliten auch für anspruchsvolle technische und wissenschaftliche Aufgaben einzusetzen.<ref name="astrobio">Tiny Satellites for Big Science im Astrobiology Magazine astrobio.net am 12. Juli 2010</ref> Zur Verringerung der Kosten und Verkürzung der Entwicklungszeit wurden ab 2009 im PhoneSat-Programm der NASA handelsübliche Smartphones für die Avionik verwendet und ab 2013 eingesetzt.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Kommerzielle Anwendungen umfassen zum Beispiel Satellitenkonstellationen zur Beobachtung und Fernerkundung oder Datenübertragung und sind ein Treiber der technischen Entwicklung. Im Jahr 2014 waren 76 Prozent der gestarteten CubeSats kommerzieller Natur.<ref>{{#if:Vorlage:Cite book/URL|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:{{#if:

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Im Jahr 2018 fand die erste Anwendung außerhalb des Erdorbits statt, als zwei 6U CubeSats des Typs MarCO parallel zum interplanetaren Flug der Landesonde InSight zum Mars flogen, um während der Landung von InSight die Kommunikation zu unterstützen.<ref>Beyond Mars, the Mini MarCO Spacecraft Fall Silent auf der NASA Internetseite am 5. Februar 2019</ref> Mit der Mission Artemis 1 wurden im November 2022 acht CubeSat-Raumsonden zum Mond gebracht, von denen eine auch auf dem Mond landen sollte.

Im Dezember 2024 ist ein CubeSat mit einer Holzstruktur von der ISS ausgesetzt worden. Auch wenn die Kommunikation mit diesem nicht möglich war, ist er bis zum Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ganz geblieben.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:Grace van Deelen|Grace van Deelen: }}{{#if:|{{#if:A New Satellite Material Comes Out of the Woodwork|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=A New Satellite Material Comes Out of the Woodwork}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://eos.org/articles/a-new-satellite-material-comes-out-of-the-woodwork%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=A New Satellite Material Comes Out of the Woodwork}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://eos.org/articles/a-new-satellite-material-comes-out-of-the-woodwork}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=A New Satellite Material Comes Out of the Woodwork}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:2025-07-07{{#if: 2025-07-18 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Es existieren diverse CubeSats als Open-Source-Hardware.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Deorbiting

Zur Limitierung von Weltraummüll müssen CubeSats die Anforderungen nach NPR 8715.6 erfüllen.<ref name=":0" /> Für kleinere CubeSats stellt dies aufgrund ihrer geringen Masse im Regelfall keine Herausforderung dar.<ref>{{#if:2025-03-15|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:Chris L. Ostrom, John N. Opiela|Chris L. Ostrom, John N. Opiela: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20250315081828/https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/143/SDC8-paper143.pdf%7C{{#if:ORBITAL DEBRIS MITIGATION AND CUBESATS|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20250315081828/https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/143/SDC8-paper143.pdf}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=ORBITAL DEBRIS MITIGATION AND CUBESATS}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/143/SDC8-paper143.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=ORBITAL DEBRIS MITIGATION AND CUBESATS}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/143/SDC8-paper143.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=ORBITAL DEBRIS MITIGATION AND CUBESATS}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:ESAhttps://web.archive.org/web/20250315081828/https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/143/SDC8-paper143.pdf{{#if: 2025-03-15 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Siehe auch

Weblinks

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Vorlage:Wikidata-Registrierung

CubeSat-Website der Cal Poly (englisch)
CubeSat concept im eoPortal (englisch)

Einzelnachweise