Zuverlässigkeit & Ausfallstatistik

Auch bekannt als Infant mortality, Dead on arrival, PocketQube census

Empirische Überlebensraten der 93 PocketQubes (2013–2025), DOA-Ursachen und Infant-Mortality-Muster.

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SQ-EN-006
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Lehren aus den Flugbilanzen von CubeSats und PocketQubes

Historische Auswertungen universitärer und kommerzieller CubeSats durch Swartwout[1] sowie Langer und Bouwmeester[2] zeigten, dass rund der Erstlings-Nanosatelliten von Universitäten entweder gar nicht erst ausgeworfen wurden oder im Orbit kein einziges Signal sendeten („Dead on Arrival“, DOA). Im Zensus der zwischen und gestarteten PocketQubes[3] hängen die Erfolgsquoten stark vom gewählten Auswurfweg und von durchgängigen End-to-End-Tests vor dem Start ab[4].

Gestartete PocketQubes 2013–2025 nach Baugröße (n = 77)
GrößeEinheitenAnteil
1P2532 %
2P2330 %
3P1722 %
1,5P912 %
2,5P23 %
6P11 %
Gesamt77100 %

nadir lab. PocketQube-Zählung (Anhang A): jeder zwischen 2013 und 2025 gestartete PocketQube einschließlich Startfehlversuchen.

Die vier wiederkehrenden Fehlerketten

Sowohl in den CubeSat- als auch in den PocketQube-Datensätzen konzentrieren sich frühe Missionsverluste auf vier typische Fehlerketten statt auf exotische Strahlungs- oder Strukturversagen[2]:

  1. Blockaden im elektrischen Energiesystem (EPS) und in den Sperrschaltern: Mechanische Trennschalter (Kill Switches), die nach monatelanger komprimierter Lagerung im Deployer hängen bleiben, oder nicht rücksetzbare Latch-up-Schutzschaltungen, die bereits beim Einschaltstromstoß der Stützkondensatoren auslösen.
  2. Versagen der Antennenentfaltung oder der HF-Kette: Schmelzdraht-Widerstände (Burn Wires), die ohne Berücksichtigung des im Vakuum und bei Kälte erhöhten Batterie-Innenwiderstands dimensioniert wurden, oder Koaxial-/U.FL-Steckverbindungen, die sich unter der Startvibration lösen[3].
  3. Endlose Boot-Schleife bei Unterspannung (Brown-out): Sendet das Funkgerät eine leistungsstarke Bake, noch bevor die Solarzellen eine durch Lagerung entladene Batterie nachgeladen haben, bricht die Busspannung zusammen und hält den Bordrechner in einer endlosen Neustartschleife gefangen.
  4. Verzicht auf einen mehrtägigen „Day-in-the-Life“-Test (DITL): Teams, die eine ununterbrochene End-to-End-Missionssimulation über durchführen — vom Öffnen des Separationsschalters über den Ablauf des Start-Timers und das Durchbrennen des Schmelzdrahts bis zur Dekodierung durch die reale Bodenstation —, decken über aller Software- und Schnittstellenfehler bereits vor der Auslieferung auf[5].

Literaturverzeichnis

  1. [1]Swartwout, M. (2013). The first one hundred CubeSats: a statistical look. Journal of Small Satellites, 2, 213–233.
  2. [2]Langer, M., & Bouwmeester, J. (2016). Reliability of CubeSats — statistical data, developers’ beliefs and the way forward. In: 30th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites (SSC16-X-2).
  3. [3]nadir lab. (2026). PocketQube-class picosatellites: architecture, flight heritage, and a multi-method post-flight analysis of Grizu-263A [Preprint]. nadir lab. Research Monographs (SQ-R-001).Auf nadir lab. lesen
  4. [4]Idriss, M. I., & Ismail, N. A. (2025). The rise of PocketQube: an in-depth look at mission trends and attitude determination and control systems technologies [Preprint]. TechRxiv.doi:10.36227/techrxiv.175393444.46626282/v1
  5. [5]European Cooperation for Space Standardization. (2022). ECSS-E-ST-10-03C Rev.1: Space engineering — Testing. ESA Requirements and Standards Section.ecss.nl(abgerufen am 20. Oktober 2026)

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