{"id":1091,"date":"2024-05-24T17:16:12","date_gmt":"2024-05-24T15:16:12","guid":{"rendered":"https:\/\/hsnordhausen.artemis.wpspace.me\/science-blog\/?post_type=forschungsprojekt&p=1091"},"modified":"2024-09-25T12:56:31","modified_gmt":"2024-09-25T10:56:31","slug":"bexus-elfi","status":"publish","type":"forschungsprojekt","link":"https:\/\/www.hs-nordhausen.de\/science-blog\/en\/forschungsprojekt\/bexus-elfi\/","title":{"rendered":"BEXUS-ELFI"},"content":{"rendered":"
Das Projekt BEXUS-ELFI folgt dem gelungenen Projekt BEXUS-IMUFUSION<\/p>\n\n\n\n
Erneute Teilnahme eines Teams am Europ\u00e4ischen Studentenwettbewerb REXUS\/BEXUS 30\/31<\/strong><\/p>\n\n\n\n \u201eThe REXUS\/BEXUS programme is realised under a bilateral Agency Agreement between the German Aerospace Center (DLR) and the Swedish National Space Agency (SNSA). The Swedish share of the payload has been made available to students from other European countries through the collaboration with the European Space Agency (ESA). Experts from DLR, SSC, ZARM and ESA provide technical support to the student teams throughout the project. EuroLaunch, the cooperation between the Esrange Space Center of SSC and the Mobile Rocket Base (MORABA) of DLR, is responsible for the campaign management and operations of the launch vehicles.\u201c \/DLR, ESA\/<\/p>\n\n\n\n Das Team und die Zielstellungen von BEXUS-ELFI<\/p>\n\n\n\n Das Projektteam zur Auftaktberatung<\/strong><\/p>\n\n\n\n Projektteam in vollst\u00e4ndiger Besetzung im Jahr 2021 (von links oben):<\/strong><\/p>\n\n\n\n Das DLR und die ESA gaben gr\u00fcnes Licht f\u00fcr die Teilnahme des Experiments BEXUS-ELFI (Extremely Low Frequency and IMU)<\/strong>, welches von 2019 bis 2022 durchgef\u00fchrt werden soll. Damit agieren unsere Studierenden neben anderen hochrangigen Universit\u00e4ts- und Hochschulteams aus Deutschland und ganz Europa. Im Mittelpunkt von ELFI steht die Messung extrem niederfrequenter Felder im Bereich bis 100 Hz. Von besonderem Interesse sind die Messungen um 7 Hz (Schumann-Frequenz) und 16,7 Hz sowie 50 Hz und 60 Hz. Den H\u00f6hepunkt stellte der Flug des Stratosph\u00e4renballons im September 2021 in Esrange (Nordschweden, bei Kiruna) dar. Prof. Viehmann und Prof. Neitzke stehen dem Team wieder als Senior Scientists zur Seite.<\/p>\n\n\n\n Anfang Februar 2020 folgte das Studierendenteam BEXUS-ELFI der Hochschule Nordhausen der Einladung zur Trainingswoche nach Nordschweden, empfangen wurde es durch DLR, ZARM, ESA, SNSA. Das Esrange Space Center, welches der Schauplatz dieser Woche war, liegt weit n\u00f6rdlich des Polarkreises. Dementsprechend waren auch die \u00f6rtlichen Bedingungen. Bei bis zu -28 \u00b0C konnten sich die Teams schon einmal einen Eindruck verschaffen, welche Bedingungen ihr Experiment sp\u00e4ter aushalten muss.<\/p>\n\n\n\n W\u00e4hrend der Woche fanden jeden Tag Veranstaltungen zu den Themen Mechanik, Elektronik, Softwareentwicklung\/Programmierung, Risikomanagement und zu weiteren Projektschwerpunkten statt. Dadurch sollen die Teams optimal auf die erfolgreiche Umsetzung ihrer Experimente vorbereitet werden. Weiterhin fand eine Besprechung mit Diskussion des bisherigen Entwurfs statt, einschlie\u00dflich aller technischen L\u00f6sungsans\u00e4tze. Ein solches Meeting wird als Preliminary Design Review (PDR) bezeichnet. Darin wurden hilfreiche Hinweise und \u00c4nderungsvorschl\u00e4ge gegeben, um m\u00f6gliche Probleme und Risiken f\u00fcr alle Projekte zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n Mitte Mai 2020 stand das Critical Design Review (CDR) an. Dabei wurde \u00fcberpr\u00fcft, ob die im PDR im Februar festgestellten Probleme und Risiken beseitigt und m\u00f6gliche Verbesserungen umgesetzt wurden. Ebenfalls wurde \u00fcberpr\u00fcft, ob das angestrebte finale Design des Experiments den Anforderungen entspricht und keine weiteren Fehler bzw. Probleme aufweist. Nachbesserungsbedarf galt es schnell zu beseitigen.<\/p>\n\n\n\n Aufgrund der Corona-Pandemie war die im ESTEC (European Space Research and Technology Centre) bei Amsterdam geplante Durchf\u00fchrung des CDR leider nicht m\u00f6glich. Online-Videokonferenzen standen im Mittelpunkt. Letztendlich sorgte die Pandemie f\u00fcr eine Verschiebung des Starts in das Jahr 2021. Das Startteam wurde erg\u00e4nzt.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n Im Zeitraum 15.08.2021 bis 20.08.2021 fand die Thermal-Vacuum-Week im ZARM in Bremen statt. Es standen zwei wichtige Tests an, der Thermal-Vacuum-Test sowie ein mechanischer Belastungstest. Im TV-Test wurde die Elektronik bis zu einer Minimaltemperatur von -60 \u00b0C und einem Minimaldruck von 10 mbar getestet. Bei diesen Extrembedingungen funktionierte die Elektronik wie gew\u00fcnscht, Messwerte konnten korrekt aufgenommen, gespeichert und gesendet werden. Der mechanische Belastungstest der Vorrichtung, die f\u00fcr das Absenken der Messspule am Scherenarm in einigen Metern Flugh\u00f6he zust\u00e4ndig ist, ergab Optimierungsbedarf. Die urspr\u00fcngliche L\u00f6sung mit der Freigabe des Scherenarms und seinem Abbremsen durch einen Gasdruckd\u00e4mpfer wurde durch einen Getriebemotor mit Seilwinde ersetzt.\u00a0<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n Im Rahmen der Campaign Week vom 24.09.2021 bis 04.10.2021 erfolgten die Fl\u00fcge der Stratosph\u00e4renballons BEXUS 30 (mit ELFI) und BEXUS 31 im Esrange Space Center der Swedish Space Corporation (SSC) in Nordschweden bei Kiruna. Nach kurzer Einweisung und Sicherheitsbelehrung durch Mitarbeiter vom SSC konnten die Vorbereitungen zum Launch beginnen. Mehrere Systemtests und Flugf\u00e4higkeitsuntersuchungen waren durchzuf\u00fchren. Der erste Test war der Deploymenttest, bei dem das Experiment samt Braincase, Prime und Antenne an der Gondel angebracht wurde und dort der finale Test der Ausfahrmechanik f\u00fcr die Antenne durchgef\u00fchrt wurde. Die umfassende \u00c4nderung der Mechanik, die durch die Tests w\u00e4hrend der TV-Week erforderlich wurde, konnte so in der finalen Version in Esrange getestet werden.<\/p>\n\n\n Der n\u00e4chste Test, den das Team und das Experiment absolvieren musste, war der Kommunikationstest, bei dem die Verbindung zwischen Braincase und Groundstation \u00fcber E-Link, welches vom SSC bereitgestellt wird, entsprechend konfiguriert und getestet wurde. Weiterhin wurde ein Interferenztest durchgef\u00fchrt, bei dem \u00fcberpr\u00fcft wurde, ob die verschiedenen Experimente der Gondel des Ballons BEXUS 30 parallel problemfrei arbeiten k\u00f6nnen oder ob sich mehrere Experimente gegenseitig beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n Vor dem Launch stand abschlie\u00dfend der Flight Compatibility Test (FCT) an. Hierbei sollten die Experimente unter Flugbedingungen arbeiten. Dazu wurden alle Experimente an\/in der Gondel montiert und die Verbindung zwischen den Experimenten und den Groundstations hergestellt. Anschlie\u00dfend wurde die Gondel vom \u201eHerkules\u201c (Startfahrzeug) aufgenommen und auf das Launchpad transportiert, wo die abschlie\u00dfende \u00dcberpr\u00fcfung\u00a0 der Funktionen aller Experimente erfolgte.<\/p>\n\n\n\n Nachdem alle Tests erfolgreich bestanden waren, startete der Ballon BEXUS 30 am 30.09.2021 um 06:54 Uhr. Die Startvorbereitung und der Aufstieg sind unter folgendem Link zu sehen. Mit 3:06:00 beginnt das Bef\u00fcllen des Ballons, ab 3:34:05 hebt er ab.<\/p>\n\n\n\nDas REXUS\/BEXUS-Programm<\/h2>\n\n\n\n
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Systemaufbau von BEXUS-ELFI<\/h3>\n\n\n\n
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W\u00fcrfelform, etwa 1 m Kantenl\u00e4nge, enthalten sind das Experiment BEXUS-ELFI und weitere<\/li>\n\n\n\n
Elektronikbaugruppe mit Verst\u00e4rker, Filter, Controller, Speicher, Sensorik, Kommunikation, Spannungsversorgung<\/li>\n\n\n\n
Scherenarm beim Start eingefahren, Absenken der Antenne in einigen Metern H\u00f6he<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n\n\n\nTrainingswoche & Preliminary Design Review (PDR)<\/h3>\n\n\n\n



Critical Design Review (CDR)<\/h3>\n\n\n\n

Thermal-Vacuum-Week (TV)<\/h3>\n\n\n\n
Campaign-Week Esrange<\/h3>\n\n\n\n
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