Le satellite SOMP2b de la TU Dresde sera mis en orbite par SpaceX le 22 janvier 2021. Il sera utilisé pour étudier de nouveaux nanomatériaux dans les conditions extrêmes de l'espace, tester des systèmes de conversion de la chaleur du soleil en électricité et mesurer précisément l'atmosphère résiduelle autour du satellite. SOMP2b commencera son voyage autour de la Terre à une altitude de 500 km, légèrement plus élevée que la station spatiale ISS. Il orbitera autour de la Terre dans une polaire spéciale, orbite héliosynchrone, survolant toujours la station au sol TU Dresden à peu près à la même heure de la journée et envoyant des données de mesure.

SOMP2b est un satellite de suivi de SOMP2, un nanosatellite développé conjointement par des étudiants, doctorat candidats et scientifiques de la Faculté des sciences et de l'ingénierie mécaniques de la TU Dresden. SOMP2b signifie Student On-Orbit Measurement Project 2b. Il mesure 20 cm x 10 cm x 10 cm et pèse un peu moins de 2 kilogrammes. SOMP2b orbitera si vite autour de la Terre qu'il verra le lever et le coucher du soleil 16 fois par jour. Cela s'accompagnera de changements de température extrêmes et sera particulièrement difficile pour les matériaux et l'électronique. Rayonnement particulaire de l'espace, basses pressions, et les particules résiduelles dans l'atmosphère entourant SOMP2b à des vitesses élevées exercent une contrainte supplémentaire sur le nanosatellite.

C'est là qu'intervient la science :« Nous voulons tester des nanomatériaux innovants dans ces conditions extrêmes dans l'espace. Les connaissances acquises nous aideront à mieux comprendre les propriétés des matériaux et devraient être appliquées à de nouvelles applications à l'avenir. Nous développons de nouveaux types de films de protection contre les rayonnements électromagnétiques dans les véhicules automobiles et la technologie médicale, " explique le Dr Tino Schmiel, qui dirige le domaine de recherche Systèmes satellitaires et sciences spatiales à l'Institute of Aerospace Engineering.

Par ailleurs, les scientifiques tentent de fournir plus d'énergie électrique dans le nanosatellite. Le changement de température constant doit être utilisé pour générer de l'énergie électrique au moyen de matériaux thermoélectriques, même dans la phase d'ombre sans soleil. « De tels matériaux thermoélectriques sont également intéressants pour des applications terrestres :en principe, partout où la chaleur perdue est perdue sans être utilisée, " ajouta Schmiel.

Comme pour plusieurs missions précédentes de l'institut, le nouveau satellite est équipé du petit système de capteurs FIPEXnano, qui mesure les molécules d'oxygène résiduelles dans l'espace à un minimum de 600 degrés C dans ce qu'on appelle la thermosphère. Dans cette zone, qui se situe à une altitude de 80 à 600 kilomètres, des températures de gaz de 1, 000 degrés se produisent. Jusque là, on sait trop peu de choses sur la dynamique de la composition de cette couche atmosphérique. FIPEXnano apporte ainsi une contribution importante à la modélisation atmosphérique et climatique.

Les scientifiques travaillant de manière significative avec le Dr Tino Schmiel sur SOMP2b peuvent à peine attendre les premiers signaux. "Peu de temps après que l'étage supérieur de la fusée Falcon 9 ait largué le satellite à une altitude de 500 kilomètres, le SOMP2b s'active, les cellules solaires chargent les batteries et les systèmes commencent à fonctionner, " dit Yves Bärtling, Ingénieur de développement en chef de SOMP2b. Les premières données d'état peuvent alors, espérons-le, être reçues et enregistrées lors des survols de la station au sol de la TU Dresden. L'enjeu est de taille car SOMP2b est aussi un satellite expérimental.

« Nous testons un tout nouveau type de construction, " explique Tino Schmiel, "Nous avons miniaturisé presque toutes les fonctions d'un satellite afin qu'elles tiennent dans un seul panneau latéral. Cela crée de l'espace pour davantage d'expériences scientifiques." La particularité ici est que les parois latérales sont de construction identique et peuvent se compléter mutuellement en cas de panne. Il s'agit d'une approche novatrice. Les scientifiques augmentent ainsi la fiabilité fonctionnelle par une sorte de redondance miniaturisée, qui doit être testé en orbite.

SOMP2b est également un projet de formation pédagogique financé par le German Aerospace Center e.V. (DLR). De nombreux étudiants ont participé au développement du satellite et aux expériences scientifiques. "Ils ont été confrontés à de grands défis au cours du processus. Les systèmes doivent fonctionner dans un espace très difficile et survivre au lancement. Vous ne pouvez pas voler derrière le satellite et le réajuster. C'est la seule façon dont nous pouvons former les étudiants de manière pratique ." s'enthousiasme le professeur Martin Tajmar, Directeur de l'Institut d'ingénierie aérospatiale.