Türkische Kleinsatelliten (CubeSats & PocketQubes)

Die CubeSat-Generation (2009–2020)

Die Entwicklung standardisierter Nano- und Picosatelliten in der Türkei begann an der Technischen Universität Istanbul (İTÜ) mit dem Start des $1\text{U}$-CubeSats ITUpSAT1 an Bord einer PSLV-C14 am 23. September 2009 in eine sonnensynchrone Umlaufbahn in $720\text{km}$ Höhe[1]. Im darauffolgenden Jahrzehnt weiteten Universitätslabore und Industriepartner ihre Aktivitäten über Plattformen von $1\text{U}$ bis $6\text{U}$ aus:

• TURKSAT-3USAT (3U, April 2013, CZ-2D): Gemeinsam von İTÜ und TÜRKSAT gebaut, ausgestattet mit einem VHF/UHF-Sprachtransponder und einer optischen Kamera.
• BeEagleSat & HavelSat (2U, April–Mai 2017, Atlas V / ISS NanoRacks): Entwickelt von İTÜ, HAVELSAN und ODTÜ (METU) im Rahmen der europäischen Thermosphären-Forschungskonstellation QB50, ausgesetzt von der Internationalen Raumstation nahe $400\text{km}$ Höhe.
• UBAKUSAT (3U, 2018) & ASELSAT (3U, 2021): Amateurfunk-Transponder- sowie X-Band-/Thermalbild-Demonstratoren, gestartet über die ISS bzw. mit Falcon 9 Transporter-1.
• Plan-S Connecta-Serie (3U–6U, seit 2022): Kommerzielle IoT- und Erdbeobachtungs-CubeSat-Konstellation, gestartet auf Falcon-9-Transporter-Rideshare-Flügen.

Übergang zum PocketQube-Maßstab (2022–2026)

Der Einstieg in die $50\text{-mm}$-PocketQube-Klasse erfolgte am 13. Januar 2022, als das Studierendenteam der Bülent-Ecevit-Universität Zonguldak den $1\text{P}$-Satelliten Grizu-263A ($237\text{g}$) an Bord von Falcon 9 Transporter-3 in den Orbit brachte[2][3], gefolgt im Jahr 2023 von den kommerziellen $1\text{P}$- und $2\text{P}$-IoT-Satelliten von Hello Space (Istanbul, Hello Test-1, Hello Test-2).

Formfaktor	Masse (kg)	Ballistischer Parameter (m²/kg)	Ab 400 km	Ab 500 km	Ab 525 km	Ab 600 km	Ab 700 km
1P	0,25	0,0330	3 Monate	20,4 Monate	2,7 Jahre	10,1 Jahre	49 Jahre
3P	0,75	0,0298	3 Monate	22,6 Monate	3,0 Jahre	11,2 Jahre	54 Jahre
1U	2,00	0,0180	5 Monate	3,1 Jahre	5,0 Jahre	18,6 Jahre	90 Jahre
3U	6,00	0,0143	6 Monate	3,9 Jahre	6,2 Jahre	23 Jahre	> 100 Jahre

Kennewell-Dichtemodell, Widerstandsbeiwert 2,2, mittlere Taumelfläche A_tot/4, Wiedereintritt bei 180 km, Satellit an der Massengrenze seines Standards. Sonnenaktivität: niedrig F10.7 = 70 sfu, Ap = 6; mittel 140 sfu, Ap = 12; hoch 210 sfu, Ap = 18.

Baugröße und Subsystemauswahl im Wandel zweier Jahrzehnte

Ein Vergleich der ersten Generation universitärer $1\text{U}/2\text{U}$-CubeSats mit den ab 2022 gestarteten $1\text{P}/2\text{P}$-PocketQubes verdeutlicht drei ingenieurtechnische Entwicklungen[2]:

1. Lageregelung: Sowohl der in $720\text{km}$ fliegende ITUpSAT1 ($1\text{U}$) als auch der in $525\text{km}$ ausgesetzte Grizu-263A ($1\text{P}$) verließen sich auf eine passive magnetische Lageregelung (PMAC), wohingegen die $2\text{U}/3\text{U}$-Plattformen von QB50 sowie kommerzielle Missionen auf 3-Achsen-Magnetorquer und Reaktionsräder übergingen.
2. Kommunikation: Frühe Universitätsmissionen betrieben FSK-Baken mit $1200\text{-}4800\text{Bd}$ im Amateurfunkband bei $435\text{-}438\text{MHz}$; neuere kommerzielle CubeSats und PocketQubes kombinieren UHF-/LoRa-Strecken mit S-Band-Downlinks.
3. Bahnlebensdauer und Fünf-Jahres-Regel: Ein im Jahr 2009 in $720\text{km}$ Höhe ausgesetzter $1\text{U}$-CubeSat verbleibt über Jahrzehnte im Orbit, während ein auf einem sonnensynchronen Rideshare-Flug in $525\text{km}$ Höhe ausgesetzter $1\text{P}$-PocketQube auf natürliche Weise innerhalb von $1.7\text{Jahren}$ verglüht — und damit weit innerhalb moderner Fünf-Jahres-Fristen zur Entsorgung nach Missionsende liegt.