Sind Flash-Speicher weltraumtauglich?TU Braunschweig testet die Leistungsfähigkeit handelsüblicher Datenspeicher im Orbit

Der Kleinsatellit TET-1 (Bild: künstlerische Darstellung) wird ein Jahr lang elf Nutzlasten auf ihre Funktionsfähigkeit im Weltall verifizieren. Im Auftrag des DLR Raumfahrtmanagement hat die Kayser-Threde GmbH mit Unterstützung weiterer Unterauftragnehmer den kühlschrankgroßen Satelliten entwickelt und gebaut. Für den Missionsbetrieb ist das Deutsche Raumfahrtkontrollzentrum beim DLR in Oberpfaffenhofen verantwortlich. TET-1 fliegt in einer Höhe von 520 Kilometern im Orbit. Quelle: DLR / Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH.

Kann man handelsübliche Flash-Speicherchips auch bei Weltraummissionen zum Einsatz bringen? Im Orbit herrschen im Vergleich zur Erde hohe Strahlenwerte, die durch die Sonne und andere kosmische Quellen erzeugt werden. Sie können die Funktion technischer Geräte beeinträchtigen. Wenn es gelingt, die Zuverlässigkeit von Flash-Speichern auch im Orbit zu gewährleisten, können dadurch künftige Weltraummissionen einfacher und kompakter als bisher realisiert werden. Mit dem Experiment MORE will die Technische Universität Braunschweig an dieser Lösung arbeiten.

Am 22. Juli 2012 um 8:41:39 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit wurde der Kleinsatellit TET‑1 (Technologie-Erprobungsträger Nr. 1) an Bord einer russischen Sojus-Rakete vom Weltraumbahnhof in Baikonur in Kasachstan gestartet. Neben dem MORE-Experiment sind noch weitere zehn Experimente an Bord. Bei allen Versuchen geht es um Technologien, die sich ein Jahr lang unter realen Weltraumbedingungen bewähren müssen.

Der Versuchsaufbau wurde in nur sechs Monaten am Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der TU Braunschweig erstellt. Nun soll er die Weltraumtauglichkeit von modernen Speicherbausteinen nachweisen, die man zum Beispiel in USB Memory Sticks findet. 128 dieser Speicherbausteine von verschiedenen Herstellern werden von einem Prozessorsystem in verschiedenen Betriebsarten getestet. Gemeinsam verfügen sie über die Gesamtkapazität von über 400 Gigabyte, also etwa der Kapazität einer Computerfestplatte.

Die Fehlerraten sind vorausgesagt

MORE protokolliert Datenfehler in den Bausteinen, die von der kosmischen Strahlung erzeugt werden, und schickt die Ergebnisse zur Erde. Die Forscher vergleichen sie hier mit Messergebnissen, die bei früheren Experimenten im Institut gewonnen haben. „Wir wollen wissen, ob sich die Fehlerraten bestätigen, die wir unter Laborbedingungen vorausgesagt hatten“ erläutert Prof. Harald Michalik, der leiter der Arbeitsgruppe. Anhand dieser Fehlerraten können nämlich Korrekturmaßnahmen entworfen werden, um künftige Weltraumspeicher sicher auszulegen. Das Team von Prof. Michalik hat sich darauf spezialisiert, elektronische Bauteile für Weltraummissionen zu erforschen. Entsprechend entwickelt und testet sie neben Speichern auch Messsysteme und Software, die den besonderen Bedingungen im All standhalten und gleichzeitig sehr hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen.

MORE, Ansicht von oben mit geöffnetem Deckel. Sichtbar ist die eine Hälfte der getesteten NAND Flash Speicherbausteine.

Vier Tage nach dem Start wurde MORE erstmals etwa eine halbe Stunde lang eingeschaltet. In der darauf folgenden Nacht wurden die Messdaten zur Erde gesendet. Die Auswertung der ersten Daten durch die Experten des Braunschweiger Uni-Institutes ergab, dass MORE voll funktionstüchtig und einsatzbereit ist: Tatsächlich wurden auch die ersten durch Strahlungseffekte verursachten Datenfehler registriert.

Das Experiment ist einzigartig in Europa und der derzeit größte Speicher seiner Art im Weltraum. Die Mission wird mindestens ein Jahr lang dauern. Im Laufe dieses Jahres erwarten die TU-Wissenschaftler interessante Messergebnisse.

Weitere Informationen:

Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze
der Technischen Universität Braunschweig
Hans-Sommer-Straße 66, 38016 Braunschweig
Dr.-Ing. Torsten Fichna
Tel.: 0531-391-3744
fichna@ida.ing.tu-bs.de

oder
Prof. Dr.-Ing. Harald Michalik
Tel.: 0531-391-3733
michalik@ida.ing.tu-bs.de
DLR Pressemitteilung: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-4318/
IDA Raumfahrt: https://www.ida.ing.tu-bs.de/forschung/projekte/instrumentenrechner_fuer_die_raumfahrt/