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Nanosatelliten für Kommunikationsnetze

Mit Harwin-Stecker ins All

14. März 2019, 12:49 Uhr | Von Giorgio Potenza, Strategic Market Manager, Avionics Defence & Space, Harwin

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Gecko-Stecker bringen Vorteile im Vakuum

Sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus logistischer Sicht war es von entscheidender Bedeutung, dass die Nanosatellitenentwicklung so weit wie möglich kommerzielle, ab Lager erhältliche Standardkomponenten (COTS) enthält und nicht auf den Einsatz von kundenspezifischen Produkten setzt. Das Einhalten dieser Taktik hat nicht nur dazu beigetragen, hohe Vorlaufkosten zu vermeiden und das Gesamtbudget im Rahmen zu halten, sondern hat zudem zu einer einfachen Herstellung und einer deutlichen Verkürzung der Entwicklungszeit geführt.

Nachdem das Projekt bereits angelaufen war, begann Harwin mit der direkten Zusammenarbeit mit GomSpace, wobei die jeweiligen Ingenieurteams der Unternehmen intensiv darüber diskutierten, wie man am besten mit allen Aspekten der Anschlüsse umgeht. Aufgrund ihrer kompakten Größe, der leichten kunststoffummantelten Konstruktion und der eingebauten Robustheit werden verschiedene Mitglieder der Gecko-Steckverbinderserie von Harwin spezifiziert. Diese Steckverbinder mit hoher Kontaktdichte und einem Raster von 1,25 mm wurden in den letzten Jahren in einer Vielzahl für den Weltraumeinsatz entwickelter Projekte eingesetzt. Sie sind schock- und vibrationsbeständig und weisen einen Betriebstemperaturbereich von –65 °C bis +150 °C auf.

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Ein weiterer Vorteil der Gecko-Produktreihe sind deren Ausgasungseigenschaften. Die Steckverbinder schneiden im Vakuum deutlich besser ab als vergleichbare Steckverbinder und schützen so vor Fehler in elektronischen Schaltungen. Für die Entwicklung der Nanosatelliten hat Harwin eine Anfangsmenge von 100 Stück geliefert. Diese bestand sowohl aus einer Durchsteck- als auch aus einer oberflächenmontierbaren Version im 6-Pin- bis 34-Pin-Format, wobei in jeden einzelnen Nanosatelliten mehr als 35 gesteckte Paare integriert waren. Um das Projekt abzuschließen und die laufenden Anforderungen zu erfüllen, sind weitere Einheiten notwendig, da einzelne Nanosatelliten im Laufe des nächsten Jahrzehnts ersetzt werden.

Klaus Ahlbech, Leiter Forschung und Entwicklung von GomSpace, erklärt: »Jeder Nanosatellit enthält zahlreiche, dicht bestückte Leiterplatten, die eng beieinander gestapelt werden müssen, mit wenig Kopffreiheit dazwischen. Da der Spielraum derart begrenzt ist, ist es von größter Bedeutung, dass wir kompakte Komponenten mit geringer Bauhöhe einsetzen können, die nur sehr wenig zum Gesamtgewicht des Systems beitragen. Diese müssen gleichzeitig eine hohe Robustheit im Betrieb aufweisen, um mit der Kompromisslosigkeit der Anwendung umzugehen, und sie müssen zu einem akzeptablen Preis angeboten werden, sodass keine Budgetprobleme auftreten.« Ahlbech ergänzt: »Die Gecko-Steckverbinder von Harwin haben gezeigt, dass sie alle von diesem Projekt geforderten Eigenschaften aufweisen und uns eine sichere und langfristige Konnektivität von Board zu Board auch unter diesen schwierigen Bedingungen bieten.«

Ahlbech erläutert weiter: »Neben der kontinuierlichen technischen Beratung durch Harwin war die Unterstützung des Unternehmens beim Werkzeugbau ein weiterer wichtiger Aspekt. Dies versetzte uns in die Lage, in den frühen Phasen der Hardwareentwicklung viel schneller voranzukommen und das Projekt im Zeitplan zu halten.« Die Produktion der Satelliten läuft derzeit, und der Einsatz im Weltraum soll 2019 beginnen. Die Nanosatelliten werden sich innerhalb des Zeitraums 2020 an Ort und Stelle befinden, und bis dahin wird auch die Konstellation in Betrieb genommen sein.«