Ser mot stjernene

I mai i fjor gikk det første prosjektet til studentgruppen Orbit NTNU i luften – nærmere bestemt kubesatellitten SelfieSat, skutt opp med en SpaceX Falcon 9 rakett og plassert i bane 540 km over jordoverflaten. Satellitten er bl.a. utstyrt med et selfiekamera og en skjerm som skulle vise fotografier sendt inn av publikum, høyt over Jorden.

Kubesatellitt

SelfieSat er en 2U (10x10x20 cm) kubesatellitt og mange av undersystemene, som den innebygde datamaskinen (OBC), ADCS (Attitude Determination and Control System) og selfiemodulen, er designet, utviklet og testet av studentene som deltar i programmet. Satellitten er også utstyrt med en Raspberry Pi som nyttelast-prosessor. Satellitten har totalt fire kamera; ett selfie-kamera, to på sidene (x- og y-) og ett på antennesiden.

Allerede i år skal det neste satellittprosjektet, FramSat-1, etter planen skytes opp. Denne er på halve størrelsen, takket være tettere pakking av elektronikken.

Utviklet fra bunn av

På testlaben møter vi CEO i Orbit NTNU, Gustav Fosse Hansen og FoU-ingeniør Peter Knutsen. Her gjøres alt klart for neste prosjekt som skal opp. – Alle delene til FramSat-1 skal testes grundig, og etter planen monteres i løpet av et par uker, forteller Hansen: – Mye av utviklingen er gjort helt fra bunnen, fremholder han. – Vi lærer underveis. Da jeg begynte på dette hadde jeg aldri laget et kretskort før. Men i tillegg til undervisningen, har vi her fått nyttige kurs av samarbeidspartnere, f.eks. innen loddeteknikk og FPGA-design, sier Knutsen.

Industrisamarbeid

FramSat er Orbit NTNUs første partnerekspedisjon, der de samarbeider med Eidsvoll Electronics AS (EIDEL) for å teste og verifisere deres solsensor. Det er to påbegynte satellitter i programmet, FramSat-1 som skytes opp i år, og FramSat-1.5 som skytes opp i 2024. – Ved å utvikle våre egne systemer på frivillig basis er vi i stand til å sende opp nyttelaster som ikke ville være kostnadssvarende på kommersiell basis, sier Hansen. FramSat-1 vil også skrive historie som nyttelast på den første satellittoppskytningen fra europeisk jord, nærmere bestemt Andøya rakettskytefelt.

Mange deler

– I hovedsak er det 5 deler, eller undersystemer, som vi har utviklet her, forklarer Knutsen. – Det er systemet for å teste solsensoren, for bl.a. å finne den beste vinkelen til solen, en UHF-radio for kommunikasjon med bakkestasjon, hoveddatamaskinen – OBC – som styrer satellitten, strømstyringssystemet (EPS) og et instrument som kontrollerer hvilken vei satellitten peker – «magnetorquer». Sistnevnte fungerer ved at vi genererer et magnetfelt som reagerer med Jordens magnetfelt, slik at vi kan generere et dreiemoment, eller torque, utdyper han.

Mange gode hjelpere

Foruten Eidel har Orbit mange sponsorer og samarbeidspartnere med seg, med Kongsberg-gruppen og NTNU som de største Orbit sammarbeider og med en rekke aktører i romindustrien som Andøya og Norsk Romsenter. Vi finner også en rekke kjente navn fra elektronikkbransjen, som Inission, Norbit, Widenorth, NCAB Group, Nordic Semiconductor, EmLogic med flere. – Vi har fått veldig god hjelp fra industrien, inkludert både veiledning, kursing og utstyr, understreker Hansen.

Lærevillige

Orbit NTNU er blitt et populært tilbud til studenter, i prinsippet fra bachelor til dr. ing. kandidater. Fra starten i 2018 med 13 medlemmer har gruppen vokst til en betydelig organisasjon med over 100 deltagere. – Vi tar i utgangspunktet inn studenter fra hele løpet fra 1. til 5. klasse etter en søknadsprosess, og sørger for at de kommer inn i løpet, sier Hansen. – Viljen til å lære er det viktigste – ikke nødvendigvis erfaringen, poengterer han.

Ekspertgrupper

Det hele er organisert i en matrisesstruktur, med tekniske ekspertgrupper og prosjektledere. Deltagerne får i stor grad definere sin egen oppgave. Hver onsdag samles alle til workshop, men de ulike teamene tikker og går kontinuerlig. Hansen regner med at deltagerne bruker fra 15 timer og oppover ukentlig – ved siden av undervisningstiden – til Orbit.

Ettertraktet

– Det er mye innsats, men også mye gøy, understreker Hansen. – Dessuten får de fleste som er med på dette prosjektet jobb ganske raskt etterpå, legger han til. Ifølge Hansen er Orbit NTNU nå den største tekniske studentorganisasjonen ved NTNU. Og det er nok å ta tak i fremover:

Flere prosjekter

Som nevnt er SelfieSat i full drift, og FramSat-1 ligger godt an til å bli den første satellitten som skytes opp fra Andøya Rakettskytefelt senere i år. Litt lenger frem i løypa ligger FramSat 1.5, som blir en «kopi» eller reserve for FramSat-1 og skal opp i løpet av neste år. Deretter kommer et spennende prosjekt kalt BioSat, som blir det nye flaggskipet til Orbit NTNU.

BioSat

For det første blir dette en litt større satellitt, en såkalt 3U kubesatellitt, på 3 kubikkdecimeter (10 x 10 x 30 cm), og i tillegg skal den dyrke frem en plante i rommet. Denne vil foruten gartnerfunksjoner inneholde en programvaredefinert radio (SDR) for UHF-båndet, en S-bånds radio, og et utbrettbart solcellepanel for å kunne forsyne alle undersystemene med strøm, samt holde liv i planten. – Det har vært dyrket planter i rommet før, men dette er første gang det skal skje i en nanosatellitt, sier Hansen. Man har allerede begynt å designe undersystemene til denne, om enn i en tidlig fase.

Suborbital

For førsteårsstudentene har man enda et tilbud: Det såkalte Suborbital-programmet. Her skal deltagerne i løpet av ett år bygge et nyttelastsystem som skal sendes opp med en sonderakett eller en værballong. Systemet vil være basert på eksisterende plattform og komponenter fra Orbit NTNU, og skal gi mestring og læring om design og drift av romteknologi.

FramSat-2

Studentene har begynt utredningen for neste, og tredje, FramSat-satellitt. Når FramSat-1 og FramSat-1.5 står ferdig i 2024 skal konseptet være klart slik at de raskt kan begynne arbeidet på neste satellitt. Målet er at alle teams alltid skal ha lærerike oppgaver de jobber med. Dermed må studentene planlegge langt frem i tid og forberede prosjekter tidlig, slik at forstudiene er ferdige innen teamene blir ferdig med oppgavene sine. Orbit NTNU ønsker å fortsette arbeidet med industrien i FramSat programmet, og søker dermed partnere for satellitten.

Viktig industri

Satellitteknologi er utrolig viktig, og har betydning for både kommunikasjon, posisjonering, overvåking av klima og vær, kartdata osv. Med «new space» trenden og kommersialisering av rom- farten blir nyttelasten stadig billigere per kilo, og behovet for ingeniører med riktig kompetanse vil øke.

– De beste

I Orbit NTNU får studentene reelle utfordringer og lærer praktisk samarbeid. Det er kompetanse som kommer til nytte på enhver arbeidsplass senere. Så det er ikke nødvendigvis slik at alle starter i romindustrien etterpå. Men at det kommer til å bli behov for flere i den bransjen er helt sikkert. Ambisjonen for Orbit NTNU er i hvert fall klar, ifølge Hansen:

– Vi skal utdanne de beste i romfartsindustrien!