Weltraum-Tankstellen bereit für den Markt im All

April 17, 2019 Judy Warner

Orfit fab tanker

Digitale Darstellung von Furphy, einem Kraftstoff-Pod

Eines der Steckenpferde von Altium ist die Unterstützung von Unternehmern und ihrer innovativen Startups durch Ausstattung mit unseren PCB-Designwerkzeugen. Orbit Fab ist ein solches Unternehmen. In diesem Artikel teilen die Partner Daniel Faber und Jeremy Schiel mit uns ihre Vision für die Zukunft des Weltraums und den dringenden Bedarf an Satellitentankstellen. Mit der Hilfe unserer Partner bei Bolt, einem Technologiebeschleuniger, hat Orbit Fab ein vorläufiges Design entwickelt, das im Dezember 2018 mit einer SpaceX-Dragon-Rakete gestartet ist und jetzt bei der Internationalen Raumstation ISS eingesetzt wird. Lesen Sie weiter, um mehr über ihr Gerät Furphy zu erfahren und wie Treibstoffsatelliten einen bahnbrechenden Beitrag für das nächste Kapitel der Weltraumtechnologie leisten werden.

Judy Warner: Erzählen Sie uns bitte von Ihrem beruflichen Hintergrund und geben Sie uns einen Überblick über die Geschichte von Orbit Fab.

Jeremy Schiel und Daniel Faber: Als ehemaliger CEO von Deep Space Industries (DSI) hat Daniel Faber ein robustes Technologieunternehmen aufgebaut und einen aggressiven Weg zur Vision beschritten, Ressourcen außerhalb der Erde für die Weltraumwirtschaft bereitzustellen. Unter seiner Leitung führte das Unternehmen seine ersten Produkte mit hoher Kundentraktion ein, steigerte den Umsatz von Null auf fast 10 Mio. USD, veränderte die weltweiten Vorstellungen und Bestimmungen zu Weltraumressourcen und positionierte DSI systematisch so, dass es alle nötigen Technologien zum Abbau von Asteroiden entwickeln und kommerzialisieren konnte.

Nachdem Jeremy Schiel die Automobilindustrie verlassen hatte, begann er mit der Geschäftsentwicklung bei Deep Space Industries und Brand Delta-V. Schiel sitzt außerdem im Aufsichtsrat von CONFERS, einem von DARPA finanzierten Konsortium zur Erarbeitung von Standards für die Satellitenwartung. Als Fürsprecher der Space Frontier Foundation und ehemaliger Programmleiter im Center for Space Commerce and Finance arbeitet Schiel mit voller Energie daran, die letzte Grenze immer weiter zu verschieben und das Wachstum der Branche zu fördern.

Furphy-Prototyp, der für Experimente an die ISS geht

Orbit Fab hat die Vision eines geschäftigen Weltraummarkts für Produkte und Dienstleistungen, die sowohl vorhandene Weltraumunternehmen (Kommunikation und Erdbeobachtung) als auch neue Branchen wie den Weltraumtourismus, die Weltraumfertigung und den Weltraumbergbau unterstützen. Mit unserem umfassenden Versorgungsangebot für Satellitentreibstoff in der Erdumlaufbahn erweitern wir das operative Potenzial neuer und vorhandener Weltraumtechnik und ermöglichen eine noch nie dagewesene Flexibilität hinsichtlich der Geschäftsmodelle von Satelliteneigentümern. Die Zukunft von Satelliten ist nicht mehr auf die Treibstoffmenge begrenzt, mit der sie ins All geschossen werden. Wir liefern den Kraftstoff, den Satelliten brauchen, und zwar genau am richtigen Ort zum richtigen Zeitpunkt, um Dinge zu erreichen, die niemand zuvor für möglich hielt.

Warner: Was hat Sie inspiriert, Orbit Fab zu gründen und warum brauchen wir eigentlich Tankstellen im Weltall?

Schiel/Faber: In unserer Zeit bei Deep Space Industries haben wir uns eine Menge Missionspläne für Asteroidenerkundung und -bergbau angesehen, die allesamt durch den Treibstoffvorrat eingeschränkt waren. Es ist die größte Schwachstelle bei der Planung von Weltraummissionen, bei der Satellitenwartung und bei den meisten kommerziellen Aktivitäten, die wir im Weltraum gern tun würden. Wir haben Orbit Fab gegründet, um dieses Problem zu lösen.

Warner: Sie haben mit dem VC/Entwicklungsaccelerator Bolt zusammengearbeitet, um Ihr Unternehmen auf Tempo zu bringen? Warum haben Sie sich für Bolt entschieden und welchen Nutzen haben Sie aus dieser Partnerschaft gezogen?

Schiel/Faber: Wir haben uns für Bolt entschieden, weil sie ein tolles Team und eine großartige Fertigungsanlage haben, was einen Schub für unser Wachstum bedeutete. Ohne die Hilfe vom Bolt-Team hätten wir unsere Furphy-Mission nicht innerhalb dieses zeitlichen Rahmens bewältigen können. Bolt bietet einen Coworking-Space für alle seine Portfolio-Unternehmen, der alles zur Verfügung stellt, was man zur Unternehmensentwicklung, Veranstaltungsorganisation und Hardware-Entwicklung braucht. Wir freuen uns darauf, auch als wachsendes Unternehmen weiterhin mit Bolt zusammenzuarbeiten.

Warner: Sie haben kürzlich Ihr erstes Experiment ins All geschossen, und zwar auf einer SpaceX Dragon-Rakete Richtung Internationale Raumstation? Erzählen Sie uns doch, wie das war und was Sie erlebt haben. 

 

Schiel/Faber: Im Juni 2018 bekamen wir einen Auftrag vom International Space Station National Lab (ISSNL) zum Test unserer festen Tanks und flexiblen Tanks. Eines unserer Ziele bei der Firmengründung war es, Hardware binnen eines Jahres in der Erdumlaufbahn zu haben. Mit der Hilfe von Bolt brauchte unser Team für den gesamten Prozess von der Serviettenzeichnung bis zur Übergabe der Flug-Hardware knapp fünf Monate und der Start war am 4. Dezember 2018. Oft war das gesamte Team in der Werkstatt, bog Metallteile zurecht und schraubte Dinge an, um die Hardware rechtzeitig fertigzustellen. Wir haben dabei eine Menge über die Sicherheitsmaßnahmen der NASA und die Anforderungen an Hardware gelernt, die man schnell in den Weltraum bringen möchte.

Warner: Welche Erkenntnisse versprechen Sie sich von diesem Experiment und welche Schritte planen Sie als Nächstes?

Schiel/Faber: Bei diesem Experiment testen wir die Ventile, Tanks, Pumpen und Rohrleitungen unserer ersten Generation von „Tankschiff“. Daraus erhalten wir die nötigen Informationen zur Verbesserung des Designs für die Betriebsstarts Anfang nächsten Jahres. Nachdem der Test abgeschlossen ist, liefern wir das Wasser, das wir zum Testen benutzen, wieder an die Internationale Raumstation zurück.

Warner: Welche PCBs befinden sich in Ihrem Produkt und welche Funktion haben diese im Gesamtsystem?

Schiel/Faber: Jeder Tanker enthält zwei System-PCBs. Eine verfügt über einen Embedded-Computer des Typs Raspberry Pi Compute Module, der den Tanker steuert, sowie Stromverteilungsschaltungen und Schnittstellen für die Tankersensoren. Die andere PCB nimmt Controller für die Pumpen und Ventile im Tanker auf. Die Tasten, LEDs und 7-Segment-Displays, die die Bedienfläche für Astronauten bilden, befinden sich ebenfalls auf den beiden PCBs.

Warner: Was wird Ihrer Meinung nach in den nächsten 10 Jahren im Weltraum passieren?

Schiel/Faber: Wir prognostizieren folgende Geschehnisse für die nächsten 10 Jahre:

Weltraumressourcen: Der Überschuss an Materialien, die im Weltraum abgebaut und in die Erdumlaufbahn transportiert werden können, wird wesentlich günstiger als gleichwertige Materialien sein, die von der Erde gestartet werden. Den Anfang wird der Treibstoff machen, danach kommen Polymere (für 3D-Drucker) und unedle Metalle (Eisen und Nickel). Die Anwendungsmöglichkeiten sind endlos und werden eine Industrialisierung in der Erdumlaufbahn einleiten.

Megakonstellationen in niedrigen Umlaufbahnen: Tausende Satelliten werden weltweit Internet bereitstellen und in direktem Wettbewerb zu Fiber-to-Home stehen. Skaleneffekte werden durch die Fertigung großer Satellitenmengen in automatisierten Fertigungslinien erschlossen.

Satellitenwartung: Die Möglichkeit, Satelliten zu inspizieren, zu reparieren, zu betanken, zu warten und aus dem Orbit zu entfernen, wenn sie nicht mehr benötigt werden. Das wird große Satelliten flexibler machen und es uns ermöglichen, sie mit neuer Technik auszustatten und je nach Anforderung umzukonfigurieren.

Unsterbliche Satelliten: Dank Satellitenwartung werden große Satelliten in Zukunft auf einen langen Träger mit Teilsystemen wie Antennen, Solarpaneelen und Kühlkörpern aufgebaut, die mit technologischen Fortschritten und Veränderungen am Geschäftsmodell oder Marktverhalten erweitert, entfernt oder aufgerüstet werden können. Satelliten werden immer weiter wachsen, wenn neue Funktionen hinzukommen.

3D-Druck: Raketen haben per se Beschränkungen hinsichtlich der Traglast und der extremen Erschütterungen beim Start. Die Fertigung im Weltraum ermöglicht größere und leichtere Bauwerke.

Treibstoffdepots: Anlagen in niedrigen Erdumlaufbahnen zur Versorgung mit Kraftstoff und anderen Materialien werden Trägerraketen das Abheben mit maximaler Traglast ermöglichen, um sie anschließend neu zu betanken, um bis in die Betriebsumlaufbahn zu gelangen. Die Kosteneinsparungen durch diesen Ansatz im Vergleich zum direkten Start bis in die Betriebsumlaufbahn werden gewaltig sein.

Senkung der Startkosten: Neue Trägerraketen können die Kosten zur Platzierung von Satelliten im Orbit in den nächsten 3 bis 5 Jahren um die Hälfte reduzieren. Das senkt die Einstiegsschwelle für viele neue Unternehmen, die auf den Markt für die Lieferung von Produkten und Dienstleistungen aus dem Weltraum treten. Da es inzwischen drei mögliche Betreiber gibt, die den Weltraumtourismus als Industrie ankurbeln – SpaceX, Boeing und Blue Origin – wird damit gerechnet, dass die Kosten weit genug gesenkt werden können, um den Abschuss von Menschen, die nach einem Besuch im All wieder auf die Erde zurückkehren, von den USA aus wahr zu machen.

Das Zusammenspiel dieser Innovationen wird die Raumfahrt revolutionieren, aktuelle Geschäftsmodelle gehörig durcheinander wirbeln und noch nie dagewesene Chancen für eine neue Wertschöpfung schaffen.

Warner: Die Zeit ist also reif für Innovation im Weltraum! Wie können unsere Leser mehr über Orbit Fab erfahren und Ihre Fortschritte verfolgen?

Ihre Leser können die neuesten Informationen über uns auf unserer Website finden. Außerdem sind wir in den sozialen Medien aktiv: LinkedIn, Facebook, Twitter und Instagram.

Vielen Dank für Ihre Zeit und Ihre Erklärungen zu Ihrer Vision und Orbit Fab. Ich wünsche Ihnen weiterhin viel Erfolg!

Schiel/Faber: Danke, dass wir mit Ihnen darüber sprechen durften.

 

Über den Autor

Judy Warner


Judy Warner has held a unique variety of roles in the electronics industry since 1984. She has a deep background in PCB Manufacturing, RF and Microwave PCBs and Contract Manufacturing with a focus on Mil/Aero applications in technical sales and marketing.

She has been a writer, contributor and journalist for several industry publications such as Microwave Journal, The PCB Magazine, The PCB Design Magazine, PDCF&A and IEEE Microwave Magazine and is an active member of multiple IPC Designers Council chapters.

In March 2017, Warner became the Director of Community Engagement for Altium and immediately launched Altium’s OnTrack Newsletter.
She led the launch of AltiumLive: Annual PCB Design Summit, a new and annual Altium User Conference.

Judy's passion is to provide resources, support and to advocate for PCB Designers around the world.

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