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Mit Pentax ins Weltall: KITSUNE

Der Bau von Satelliten ist nicht mehr allein die Domäne der großen Raumfahrtunternehmen; auch kleinere Firmen und Institutionen können auf Basis handelsüblicher Komponenten eigene Satelliten konstruieren und zu überschaubaren Kosten in eine Erdumlaufbahn befördern lassen – wie beim japanischen KITSUNE-Projekt.

Ricoh meldete vor ein paar Tagen, dass eines seiner Pentax-Objektive mit dem Satelliten KITSUNE die Erdumlaufbahn erreicht hätte. KITSUNE (ein Akronym, das für „Kyutech standardized bus Imaging Technology System Utilizing Networking and Electron content measurement“ steht, aber gleichzeitig das japanische Wort für „Fuchs“ ist) kam im Laderaum eines Cygnus-Raumfrachters zur Internationalen Raumstation ISS und wartet nun in derem KIBO-Modul darauf, in sein eigenes Orbit entlassen zu werden.

Mit Pentax ins Weltall: KITSUNE
Das 300-mm-Teleobjektiv nimmt fast die Hälfte des Satelliten KITSUNE ein. (Foto: KITSUNE-Projekt)

KITSUNE gehört zur Familie der „CubeSats“ mit einem fest vorgegebenen Formfaktor. Ein CubeSat besteht im einfachsten Fall aus einem 10 × 10 × 10 Zentimeter messenden Würfel, kann aber auch ein größerer Quader mit einem Vielfachen dieser Abmessungen sein. KITSUNE ist 30 × 20 × 10 Zentimeter groß, besteht also aus sechs Einheiten des Grundmaßes. Solche CubeSats können manchmal mit größeren Satelliten mitfliegen, um den verfügbaren Platz in der Rakete besser auszunutzen, werden aber auch oft erst zur ISS gebracht und von dort in ihre eigene Umlaufbahn katapultiert. Beides sind vergleichsweise kostengünstige Methoden, eine kleinere Nutzlast in ein niedriges Erdorbit zu befördern.

Mit Pentax ins Weltall: KITSUNE
Der witterungsgeschützte äußere Tubus des Objektivs wird im Weltall nicht benötigt. (Fotos: Ricoh)

KITSUNE, ein gemeinsames Projekt zweier Firmen und einer Hochschule (Addnics Corp., Kyushu Institute of Technology und Harada Seiki Co., Ltd.), kann unter anderem hochaufgelöste Fotos der Erdoberfläche aufnehmen und mit Funksignalen im Mikrowellenbereich (C-Band) zu einer Bodenstation übertragen. Als Objektiv dient ein handelsübliches smc PENTAX-DA* 300 mm F4 ED [IF] SDM, das für APS-C Sensoren gerechnet ist. Für den Einsatz im All wurde dessen äußerer Tubus größtenteils entfernt. Die inneren Tubus-Elemente bestehen vollständig aus Metall, was für diesen Einsatz entscheidend ist – Kunststoffteile könnten im Vakuum ausgasen.

Leider gibt es keine Angaben zum verwendeten Sensor. Die Satellitenkamera soll aus einer Höhe von 400 Kilometern so hoch aufgelöste Bilder liefern, dass jedem Pixel 5 × 5 Meter entsprechen. Daraus (und der Brennweite) lässt sich die Größe der Sensorpixel mit einem einfachen Dreisatz berechnen: 5 Meter × 300 mm / 400 Kilometer = 3,75 Mikrometer. Das ist ein gängiges Pixelraster, wie man es bei handelsüblichen MFT-, APS-C-, Kleinbild- und Mittelformatsensoren findet. Der APS-C-Sensor in der Pentax K-3 III würde beispielsweise passen, aber wenn neben dem Pentax-Objektiv auch eine Pentax-Kamera verwendet würde, hätte Ricoh es sicher erwähnt.

Neben dem Teleobjektiv und dem unbekannten Sensor enthält KITSUNE einen Raspberry-Pi-Computer, wie er von vielen Bastelprojekten genutzt wird, und eine kleine Atomuhr. Mit deren Hilfe kann die Laufzeit von Funksignalen zwischen Erde und Satellit ermittelt und daraus der „Total Electron Content“ der Ionosphäre berechnet werden – eine charakteristische Kenngröße dieser Schicht der Erdatmosphäre, die sich unter anderem im Rhythmus der Sonnenaktivität verändert.

Ricoh hat bereits angekündigt, die Arbeit des Satelliten weiter zu verfolgen, und wird wohl Beispiele für das Auflösungsvermögen des Objektivs auf seiner Website veröffentlichen. Dann wird man sehen, was solche Satelliten-Basteleien mit Komponenten von der Stange leisten können.

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Michael J. Hußmann

Michael J. Hußmann gilt als führender Experte für die Technik von Kameras und Objektiven im deutschsprachigen Raum. Er hat Informatik und Linguistik studiert und für einige Jahre als Wissenschaftler im Bereich der Künstlichen Intelligenz gearbeitet.

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