Satellitenantrieb der nächsten Generation

Gerade erst im Jahr 2022 als Spin-off der TU Wien und dessen Space Team gegründet, sorgt das österreichische Start-up Gate Space international für Furore – vor allem in den USA, dem stärksten Markt im Bereich der Raumfahrt. Denn Gate Space hat einen sogenannten Jetpack entwickelt, der für die nötige Mobilität von Satelliten sorgt.

„Unser Triebwerk ist einzigartig, da es in seinem Schubbereich regelbar ist. Durch diese aktive Schubregelung können wir den Schub von 20 bis 200 Newton wahlweise einstellen. Das ist in dieser Form am Markt noch nicht vorhanden – quasi eine Plug-and-play Mobilitätslösung. Etwa, um anderen Satelliten oder auch Weltraumschrott auszuweichen oder um schnell in neue Positionen manövrieren zu können“, fasst Rudi Ring, verantwortlich für das Design und die Fertigung der Triebwerke, zusammen. Patentiert sind die Injektorgeometrie sowie der Formfaktor des Antriebssystems.

Start-up mit großem Potenzial

Aktuell beschäftigt sich das 13-köpfige Team nach wie vor mit der Entwicklung, Fertigung sowie dem Testen der Antriebslösung und wird von Investoren wie dem einzigen österreichischen Astronauten Franz Viehböck unterstützt. „Wir haben noch keine aktiven Kunden, jedoch viele Unternehmen, die großes Interesse an unserer mobilen Antriebslösung zeigen“, berichtet Ring. Das ist einer der Gründe, warum man erst vor Kurzem das Headquarter in die USA, nähe San Francisco, verlegt hat. Was aber nicht heißt, dass man Österreich verlässt – im Gegenteil: „Die Forschung und Entwicklung, das Engineering und die Fertigung werden in Österreich bleiben. Dieser Schritt ermöglicht es uns, unsere Lösung am größten Weltraummarkt anzubieten und dort auch weitere Partner und Investoren zu finden“, betont der leidenschaftliche Weltraumingenieur.

Emuge-Franken als Zerspanungspartner

Die mechanische Bearbeitung der benötigten Komponenten für die Satellitenantriebe führt Gate Space selbst durch. Und das aus gutem Grund, wie Ring erläutert: „In unserer aktuellen Arbeitsweise ist das Rapid Prototyping besonders wichtig. Bei uns sind die Zyklen an unterschiedlichen Designs sehr kurzlebig. Es kann gut sein, dass wir an einem Tag testen und aufgrund der Ergebnisse eine Woche später ein neues Design und wiederum eine Woche später bereits ein fertiges Bauteil haben.“

Das 5-Achs-Fräsen und Programmieren hat sich der Weltraumingenieur nach seinem Maschinenbaustudium selbst beigebracht: „Bauteile aufgrund diverser Parameter zu entwerfen ist das eine, diese aber auch zu fertigen, macht uns in der Produktentwicklung sehr agil und sehr, sehr schnell.“

Zur mechanischen Bearbeitung nutzt Gate Space durch die Vermittlung von Emuge-Franken die Fertigungsmöglichkeiten in der Grand Garage in Linz. Mitten in der ehemaligen Tabakfabrik befindet sich auf über 3000 Quadratmetern eine Innovationswerkstatt mit knapp 100 professionellen Maschinen – von der Schweißwerkstatt über CNC-Fräsen und Drehen bis hin zu 3D-Druckern, Industrierobotern und Lasercuttern.

„Seit mehreren Jahren haben wir mit der Grand Garage eine Kooperation, um einerseits Start-ups wie Gate Space entsprechendes Zerspanungs-Know-how zu vermitteln und andererseits auch Bearbeitungsvorschläge ausarbeiten und Tests für Kundenbauteile durchführen zu können“, bringt sich Gerhard Hochedlinger, Niederlassungsleiter bei Emuge-Franken, ein, der Rudi Ring bereits aus der Zeit des TU Racing Teams kennt. „Für mich ist es eine echte Freude, bei einem so vielversprechenden, österreichischen Weltraumprojekt mitwirken zu können.“

Unterschiedliche Materialien

Emuge-Franken hat Gate Space von Beginn an mit Know-how und speziellen Werkzeugen unterstützt, die auf die zu bearbeitenden Werkstoffe abgestimmt sind. „Wir sind sowohl mit der Qualität als auch der Performance der Werkzeuge sehr zufrieden und können alle unsere Prototypen in den verschiedenen Materialien nach unseren hohen Anforderungen in puncto Genauigkeit und Oberflächengüte herstellen“, betont Ring.

Konkret hat sich Emuge-Franken im Programmieren, der Werkzeugauswahl mit den entsprechenden Geometrien und Beschichtungen sowie auch in der Entwicklung und Herstellung unterschiedlicher Sonderwerkzeuge eingebracht. „Für die Aluminiumbearbeitung haben wir unsere Alu-Cut-Linie zum Fräsen und Rekord- beziehungsweise ENORM-AL-Reihe für das Gewinden eingesetzt“, erklärt Hochedlinger. Die angesprochenen Sonderwerkzeuge werden am Standort in Wolfern (Oberösterreich) entwickelt und gefertigt.

Bei Gate Space hat man es aufgrund der notwendigen Korrosions-, Druck- und Hitzebeständigkeit auch mit unterschiedlichen Sonderlegierungen wie Inconel oder Invar zu tun. „Auch hier haben wir Gate Space mit den bestmöglichen Werkzeugen inklusive optimierten Einsatzdaten unterstützt“, erläutert Hochedlinger weiter, der Gate Space nicht nur mit Know-how, sondern auch mit hoher Zuverlässigkeit überzeugt hat, wie Ring erklärt: „Wir sind sehr froh, einen derart kompetenten und zuverlässigen Partner gefunden zu haben – egal welche Wünsche oder Anforderungen ich gestellt habe, Emuge-Franken hat uns bisher immer bestmöglich betreut. Somit können wir uns voll und ganz mit der Produktentwicklung beschäftigen.“

Kurz vor Markteintritt

Gate Space befindet sich nach wie vor in der Prototypenphase, bei der die gesamte Antriebslösung optimiert und auf Herz und Nieren geprüft wird. Die Testanlage dazu befindet sich am Wiener Hafen. „Dort können wir unter Vakuumbedingungen beispielsweise die Performance unseres Triebwerks, dessen Langlebigkeit sowie auch die Anzahl der Zündungen, die wir durchführen können, testen“, gibt der Wissenschaftler Einblick in die enorme Entwicklungsarbeit, die hinter dem Projekt steckt. Mit einer In-Orbit-Demonstration rechnet Ring in den nächsten ein bis zwei Jahren. „Erst dann können wir die volle Funktionsfähigkeit unserer Antriebslösung demonstrieren und letztlich auch an Kunden verkaufen“, blickt Ring voller Vorfreude in die Zukunft.

Bilder: Emuge Gatespace • Autor: Robert Fraunberger, x-technik

Anwender:

Rudi Ring

Gate Space Inc.
San Francisco (California, USA)
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