Dezember 2022

Qualifikationserfolg für HPS im All: Kleinste Version des ADEO-Bremssegels erfolgreich entfaltet

Seit nunmehr 16 Monaten umkreist ein ION-Satellitenträger des italienischen Dienstleisters für unbemannten Raumtransport D-Orbit die Erde im niedrigen Orbit. Gestartet von einer Falcon 9 am 30. Juni 2021, hat er nach dem Missionsstart der Hightech-Passagiere aus elf Ländern nur noch eine letzte Aufgabe: mit Hilfe des autonomen Bremssegels ADEO des Münchner Raumfahrtunternehmens HPS in kürzester Zeit sanft wie auf „Engelsflügeln“ an den Rand der Erdatmosphäre zu segeln um dort rückstandslos zu verglühen.

Das Testmodell ist die kleinste Variante der ADEO-Produktfamilie mit einem Gewicht von 800 Gramm, einem Packmaß von 10x10x10 cm und einer entfalteten Segelfläche von 3,6 Quadratmetern. Diese Mission von ADEO „Show me your Wings“ ist nun der letzte Proof-of-Concept in einer Serie, die auch einen ersten Flug mit der Electron von Rocket Lab im Jahr 2018 und mehrere Parabelflüge von 2019 bis 2022 umfasste.

Nach dem Ende der nominalen ION-Mission namens „Wild Ride“ entfaltete sich jetzt das ADEO-Bremssegel erstmals vor den „Augen“ der integrierten Kamera und leitete sofort den Sinkflug („Deorbit“) ein. ADEO schließt den Deorbit viele Jahre schneller ab als die derzeit noch weit verbreiteten „ungebremsten“ Satelliten und räumt seine Betriebsposition im Orbit entsprechend früher für einen neuen Satelliten, was auch eine unkontrollierte Verschmutzung des Weltraums durch Kollisionstrümmer verhindert. Darüber hinaus trägt ADEO dazu bei, die Betriebszeit des Satelliten zu verlängern, da das Segel den Abstieg auch dann noch bewältigt, wenn der Satellit keinen Strom und keinen Antrieb mehr haben sollte.

Die für das Deorbiting benötigte Zeit wird bei dieser Mission übrigens genau gemessen, so dass sie für eine eventuell notwendige Neukalibrierung des HPS-Deorbit-Timers verwendet werden kann. Es handelt sich um ein weltweit einzigartiges Berechnungsprogramm zur Vorhersage der Deorbit-Zeiten aller möglichen Satelliten mit und ohne ADEO-Bremssegel. Die theoretisch entwickelten mathematischen Algorithmen des Rechners werden dabei durch empirisch gewonnene Daten aus dem Feld differentiell verfeinert. Der ADEO Deorbit Timer ist ein wertvoller Service für HPS-Kunden aus aller Welt.

Die Serienproduktion der ADEO-Versionen für alle Satellitenklassen mit Flughöhen unter 900 Kilometern ist bei HPS in München und Bukarest (Rumänien) in vollem Gange. Erste Unternehmen wie das NewSpace-Startup Reflex Aerospace (Berlin und München) haben bereits Absichtserklärungen für die Ausstattung ihrer gesamten zukünftigen Satellitenflotte mit ADEO unterzeichnet oder angekündigt, dies in Kürze zu tun. Andere wiederum, wie die Berliner BST, integrieren ADEO als Standardoption in ihre Angebote an Kunden. Ein zusätzlicher Nachfrageschub wurde im Herbst 2022 durch die Ankündigung der internationalen Politik ausgelöst, die Deorbit-Zeiten der Satelliten aufgrund der extrem gestiegenen Nutzungsdichte auf allen Orbits drastisch auf 5 Jahre zu verkürzen und eine entsprechende Zusatzausrüstung gesetzlich vorzuschreiben.

Der extrem scharfe Bildbeweis für die erfolgreiche Entfaltung eröffnet nun ein neues Kapitel in der Geschichte von HPS, dazu sagt HPS-CEO Ernst K. Pfeiffer: „Und wieder konnte ein neues Kapitel eines programmatischen Erfolgs geschrieben werden, welches nur durch vertrauensvolle Partnerschaften der Raumfahrt möglich ist: Forschung und Entwicklung mit Instituten (wie das Fraunhofer Institut in Freiburg und das DLR in Bremen) im Früh- und Entwicklungsstadium, finanzielle Förderung durch den bayerischen Staat und die deutsche Raumfahrtagentur, ein starkes Engagement der ESA im GSTP Programm (ohne diese Unterstützung inklusive der Menschen dahinter, wären wir noch lange nicht soweit!!), die extrem engagierten Mitarbeiter meines NewSpace Teams und schließlich mit den Menschen der Systemfirmen, wie D-Orbit, die schlussendlich, das für unser nächstes Kapitel wichtige Bild des entfalteten Segels möglich gemacht haben. Ein großer Schritt für HPS, ein weiterer Schritt für eine nachhaltige Raumfahrt.“

ADEO – Contact: adeo@hps-gmbh.com

November 2018

On the 11th of November at 4:50am Central European Time, the HPS GmbH developed NABEO-1 dragsail technology demonstrator was launched into space onboard the Rocket Lab Electron rocket #ItsBusinessTime. This dragsail is a means to passively remove satellites from highly congested Low Earth Orbit regions after their mission life without the need for the spacecraft to be still alive.

With a dragsail area of 2.5m2 deployed from a cubesat sized box (<1U: 10cm x 10cm x 10cm) the NABEO-1 dragsails fit right into the ADEO-N dragsail class for cube and nanosatellites. Further developments for dragsails for larger missions (ADEO-L for 100-500kg satellites) are currently undertaken at the ESA GSTP/CleanSpace activity ADEO which will lead to a qualified dragsail Protoflight Model in 2020 with a follow up In-Orbit Demonstration Mission right after.

The opportunity to fly the NABEO technology demonstrator on the #ItsBusinessTime mission was offered by Rocket Lab (Huntington Beach, CA, USA / Auckland, New Zealand) and Ecliptic Enterprises Corporation (Pasadena, CA, USA) via Ecliptic’s Hosted Payload Program (HPP), with NABEO-1 serving as a pathfinder for demonstrating the Electron rocket’s hosted payload capabilities. The NABEO-1 subsystem development at HPS GmbH was co-funded by the Bavarian Ministry of Economic Affairs, Energy and Technology. The foundations for the dragsail technology have been laid in 2017 by joint research activities between the DLR Institute for Space Systems (Bremen), Fraunhofer Ernst Mach Institute (Freiburg), and HPS GmbH (Munich).

The #ItsBusinessTime rocket was launched from Rocket Lab’s Launch Complex 1 at the Mahia Peninsula on the North Island of New Zealand. The NABEO-1 subsystem was attached to the kick stage (3rd stage) of the Electron rocket and stays on the kick stage for its deployment which was commanded 2 hours intro the flight. Currently, the team at HPS GmbH is waiting for a confirmation of the dragsail deployment with the help of the Falcon Telescope Network who will also try to investigate the de-orbit behavior of the kick-stage with the attached dragsail via their optical telescopes.

April 2019

Large deployable antenna reflectors are among the critical space technologies most urgently needed in Europe in order to drastically reduce the continent´s dependence on goodwill, knowhow, and supplies from the United States. Therefore, back in fall 2017 the EC decided to co-fund in the fame of its Horizon 2020-programm the 7 million € development-project LEA (Large European Antenna) of a consortium with 15 partners out of six European (D, SP, PT, SE, DK, FR) countries under the implementation leadership of HPS, Germany, among them also LSS GmbH (Germany) and RUAG Space Germany. A special cooperation between HPS and Northern Bavarian entities has already led to the development of the central component, the „European Space Mesh“; it will in future be produced in Bavaria. Now the project has taken its crucial milestone when it passed the Critical Design Review (CDR) in April 11-12, 2019, and is heading towards the final stage of its test campaign from February through August 2020. In exchange for the opportunity to gain flight heritage HPS offers the first product, LEA, for free to any customer worldwide.

Major specs of LEA are: deployable reflector aperture at 5.1 meters with a 5.6 meter long deployable arm; a mass of just 100 kilo including reflector, arm, hold-down-and-release-mechanism, harness, thermal hardware, operating frequency: X-band. The stowed volume is as small as 2.6 x 1.2 x 0.6 meters.
This development is not only important in general, but serves also as a baseline for two potentially next Copernicus missions at the horizon with 8 and 12 meter reflector subsystems. The whole development program of LEA is based on precursors undertaken within the framework of ESA technology programs.

For more information on LEA please klick: www.welea.eu.

Mai 2019

Mittelstand um HPS gewinnt auch entscheidende zweite Ausschreibung

Das europäische Konsortium aus 17 vornehmlich mittelständischen Partnern aus sechs Ländern hat unter Führung von HPS GmbH, München, nun im April 2019 auch den ESA-Vertrag zur Entwicklung von LEOB, des „großen entfaltbaren Antennenreflektors für Erdbeobachtung“ gewonnen, ausgeschrieben vom ESA-Direktorat für Erdbeobachtung. Die KMU-Gruppe mit einem deutschen Arbeitsanteil von 80% (darunter auch Münchner Firma LSS als einer der Hauptunterauftragnehmer) setzte sich damit gegen starke Konkurrenz aus Italien, Spanien und England durch und ist hierbei für die nächsten 10 Jahre in Europa an der Spitze.

Bereits Ende 2017 hatte sie die EU-Ausschreibung „LEA“ aus dem Horizon 2020-Programm für die Entwicklung eines 5 Meter großen, flugtauglichen Modells gewonnen. Dotiert sind beide Verträge mit je 5 Millionen Euro, zusammen mit 2,5 Millionen Eigenbetrag stehen dem KMU-Konsortium nun 12,5 Millionen für dreieinhalb Jahre zur Verfügung. Damit kann 2021 ein Ingenieurmodell als Grundlage für Flughardware präsentiert werden, welches zwei potentielle Kopernikus-Missionen bedienen kann: CIMR (Beobachtung der Entwicklung der Eismeere, der Wassertemperaturen und des damit zusammenhängenden Wetters) mit einem 7-8m Reflektor für L- bis Ka-band, welcher zudem mit zehn Umdrehungen auf der Spitze des Satelliten rotiert, und ROSE-L (Beobachtung der Vegetation und Bodenfeuchtigkeit sowie Verbesserung der Nahrungssicherheit, „Precision Farming“ und Überwachung des Schiffverkehrs „Maritime Surveillance“) mit 12 Metern Durchmesser für L-band.

Grundlage des für Deutschland erneuten und nunmehr für die Zukunft dieser kritischen Technologie in Europa entscheidenden Erfolgs sind Entwicklungsschritte im Zusammenhang mit ESA-Technologieprogrammen.

„LEOB“ wird enorme technologische und strategische Auswirkungen haben:

• Nach LEA ist es der entscheidende zweite Schritt zur Herstellung europäischer Unabhängigkeit bei einer höchst kritischen Technologie von Zulieferungen und vom Wohlwollen amerikanischer Unternehmen und vermeidet zudem den Abfluss deutscher und europäischer Steuergelder zum Weltmarktführer in die USA.
• Anwendungen von Erdbeobachtung über Telekommunikation (einschließlich „Big Data“, „Internet of Things“) bis hin zu sicherheitspolitisch relevanten Infrastrukturen im All werden nachhaltig und zu konkurrenzfähigen Konditionen in Europa realisierbar.
• Es ist der Beleg dass mit entsprechendem politischen Rückhalt sich das große Potential des deutschen Raumfahrt-Mittelstandes entfalten kann, sowohl als Initiator für Innovationen als auch als „Jobmaschine“
• Es ermöglicht, Raumfahrttechnologie „Made in Germany“ auch Kunden aus nicht-europäischen Ländern und Regionen anzubieten.
• Die diesjährigen deutschen Zeichnungen bei Kopernikus und den Technologieprogrammen der ESA, insbesondere ARTES und GSTP, werden zeigen, wie viel dies der Bundesregierung wert ist.

Oktober 2019

A European Declaration of Non-dependence in Space

Dear Friends and Fans of Europe in Space,

in the name of all members of our pan-European WeLEA-consortium we proudly present a video, documenting the successful road of the development of one of the most needed critical technologies in space: the Deployable Large European Antenna (LEA).

Invented, designed, tested and manufactured by more than 15 well known space companies from 7 European countries with a total staff of more than 500 dedicated specialists, representing a truly unique team of SMEs and Midcaps, the LEA-product is now taking shape as nothing less than “A European Declaration of Non-dependence in Space”.

Thanks to the farsighted vision of both powerful institutions responsible for our continent´s future in space, the European Space Agency ESA and the European Commission EC, LEA will become an invaluable technological asset to blaze our own trail towards knowledge and understanding as indispensable prerequisites to making this world a sustainable, better place – for life in diversity, for all citizens on the globe, and for one Europe across all its internal borders.

Within the WeLEA consortium HPS Germany, as prime contractor, is responsible for the project- and technical management of the whole LEA-subsystem, the deployable arm assembly and the reflective metal mesh.

März 2021

Europas innovative entfaltbare Antennentechnologie nimmt die nächste Hürde

Mit dem soeben bei INEGI erfolgreich abgeschlossenen Test des Deployable Assembly Arm (DAA), der die Deployable Reflector Assembly (DRA) mit dem Satelliten verbindet, hat das europäische LEA-Konsortium unter der Leitung von HPS die nächste Hürde bei der technischen Realisierung von Europas neuer Antennentechnologie genommen.

Der 5 Meter lange DAA besteht aus drei Gelenkmechanismen und zwei HDRMs (beide von RUAG Space Deutschland), Auslösemechanismen (von Arquimea, Spanien), drei CFK-Rohrsegmenten (von INVENT, Deutschland), Metallbeschlägen (teilweise von HPS Rumänien) und einer Deployment Control Electronics & EGSE (von Hoerner & Sulger). Fokus der Tests war einerseits die Verifikation eines gesamten Entfaltzyklus (dauert ganze 25 min.), andererseits die Verifikation der hoher Ausrichtgenauigkeit nach der Entwfaltung, sowie die Validierung der im Vorfeld erstellten thermo-elastischen mathematischen Modelle.

INEGI (Portugal) ist der Hauptpartner für den Arm-Entfaltungstest und ein guter Partner von HPS seit nunmehr über 13 Jahren. INEGI war verantwortlich für den 0-g-Simulationsprüfstand und den thermo-elastischen Verformungsprüfstand. Trotz der Pandemie und aller Einschränkungen konnten die Teams diesen Fortschritt mit höchster Motivation und engstem Kontakt zwischen INEGI/HPS-team vor Ort in Porto und den HPS-Ingenieuren in Deutschland bewältigen. HPS ist verantwortlich für die DAA und auch für das Umsetzungsmanagement der gesamten LEA-Aktivität. Das gesamte LEA-Team umfasst 15 Partner aus 7 Ländern; das Programm startete im Rahmen von H2020 im November 2017. Der Arm-Entfaltungstest und der TED-Test (thermoelastische Verformung) war einer der letzten Tests dieser H2020-Aktivität.

Der nächste Schritt – der noch im März beginnt – ist der Umwelttest (Vibration und thermisches Vakuum) des kompletten LDR-Subsystems (Reflektor, Arm und HDRM, alles miteinander verschraubt), der bei INTA in Madrid, Spanien, durchgeführt wird.

„LEA-X5“ (5m Reflektordurchmesser, 5m Armlänge, X-Band-Anwendung für Erdbeobachtung und Telekommunikation) wird inzwischen als eine der vorbereitenden Technologieentwicklungen für die aktuelle Copernicus CIMR-Mission gesehen.

März 2021

Arm and Reflector of LEA-X5 Successfully Mated to Form Complete Subsystem

Fifteen companies – mostly SMEs – from seven countries and one goal: a deployable 5-meter X-band-antenna as a preliminary development for the CIMR project, developed under the European H2020 program (2017-2021). For the first time ever, such a complete subsystem (HPS) has now been successfully assembled in Europe from the reflector- (LSS) and arm- (HPS) assemblies. Previously, the test deployment of the arm and reflector – each individually – had already been successfully passed.

LEA-X5-Subsystem is now at the premises of the consortium´s highly reliable test partner INTA in Spain, where vibration tests for the subsystem are on the agenda in the presence of the LSS- and HPS-teams. In a third round of testing, the subsystem will have to prove itself capable of withstanding the conditions of the thermal chamber.

The next complete subsystem-hardware in this context – the CIMR LDRS-EQM – will be assembled end 2023.

With the key technology behind LEA-X5, the continent is decisively expanding its independence from non-European sources.