Mikrowellen verbinden 02.12.2014, 15:31 Uhr

Laserstrahl schickt Satellitenbilder mit 0,6 Gigabit pro Sekunde 36.000 Kilometer durchs All

Zum ersten Mal hat ein Laserstrahl Satellitenaufnahmen von der Erde über eine Distanz von 36.000 Kilometern quer durch den Orbit zu einem Relais-Satelliten geschickt. Von dort aus wurden die Bilder per Mikrowellen-Verbindung zur Erde gesendet. Und das alles blitzschnell mit einer Datenübertragungsrate von 0,6 Gigabit pro Sekunde. 

Das Laserkommunikations-Terminal (LCT) hat das Potential, Datenmengen von bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde über eine Distanz von bis zu 45.000 Kilometern zu transportieren.

Das Laserkommunikations-Terminal (LCT) hat das Potential, Datenmengen von bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde über eine Distanz von bis zu 45.000 Kilometern zu transportieren.

Foto: ESA/ATG medialab

Vom Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-1A der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) aus, der in 700 Kilometern Höhe Aufnahmen von der Erde macht, wurden die Bilder zunächst mit Hilfe einer neuartigen Laser-Technologie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zum europäischen Kommunikationssatelliten Alphasat I-XL geschickt. Der kreist seit Juli 2013 in 36.000 Kilometern Höhe im geostationären Orbit und hat permanenten Sichtkontakt zur Erde, sodass von dort auch permanent Daten zur Erde geschickt werden können.

EDRS ist ein ESA-Programm für ein unabhängiges europäisches Satellitensystem. Es soll die Zeitverzögerungen bei der Übertragung großer Datenmengen deutlich reduzieren. 

EDRS ist ein ESA-Programm für ein unabhängiges europäisches Satellitensystem. Es soll die Zeitverzögerungen bei der Übertragung großer Datenmengen deutlich reduzieren. 

Foto: ESA

Von Aphasat I-XL aus wurden die Satellitenbilder von Sentinel-1A per Mikrowellen-Verbindung zur Empfangsstation beim DLR in Oberpfaffenhofen gesendet. Dadurch können jetzt zum Beispiel sich anbahnende Naturkatastrophen früher erkannt werden.

Entspricht 180 DVDs pro Stunde

Der Datenaustausch zwischen dem Erdbeobachtungssatelliten und dem Kommunikationssatelliten als Relais-Satellit wurde über ein so genanntes Laserkommunikations-Terminal (LCT) abgewickelt, das vom Raumfahrtmanagement des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und federführend von der Firma Tesat-Spacecom entwickelt wurde.

Das Laserkommunikations-Terminal (LCT) wurde mit Förderung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) von der Firma Tesat-Spacecom entwickelt. 

Das Laserkommunikations-Terminal (LCT) wurde mit Förderung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) von der Firma Tesat-Spacecom entwickelt. 

Foto: ESA

Das LCT hat das Potential, Datenmengen von bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde über eine Distanz von bis zu 45.000 Kilometern zu transportieren. „Das entspricht 180 DVDs pro Stunde“, erklärt DLR-Projektmanager Rolf Meyer. „Verglichen mit dem ersten Laser-Link, der 2001 von einem geostationären zu einem erdnahen Satelliten geschickt worden ist, ermöglicht die LCT-Technologie eine 30-fache Datenrate bei einem Drittel des Gewichtes und einem halb so großen Teleskop.“

Aufnahmen von der Erde sind jetzt jederzeit verfügbar

Der Sentinel-1A ist Anfang April dieses Jahres in den erdnahen Orbit geschickt worden, wo er in 700 Kilometern Höhe die Pole umkreist. Er ist in der Lage Hochwasserereignisse zu kartieren, Ölfilme auf den Ozeanen zu beobachten, die Eisausbreitung auf dem Meer zu erkennen oder Bodenbewegungen millimetergenau zu vermessen. Im Rahmen des Erdbeobachtungsprogramms „Copernicus“ der Europäischen Union und der ESA sendet er seine Daten an die Erde, wo sie für jeden per Internet verfügbar sind. Bisher allerdings nur sporadisch.

Eines der ersten Satelliten-Bilder, die von Sentinel-1A per Laser geschickt wurden, zeigt Berlin. 

Eines der ersten Satelliten-Bilder, die von Sentinel-1A per Laser geschickt wurden, zeigt Berlin. 

Foto: Copernicus data/ESA

Denn nur, wenn der Satellit gerade über eine Empfangsstation auf der Erde flog, konnten die aktuellen Daten abgerufen werden. Bis dahin mussten sie im System des Satelliten gespeichert werden. Das ist jetzt nicht mehr nötig. Über die Laser-Verbindung zwischen den beiden Satelliten kann mehr Information nahezu kontinuierlich zur Erde gesendet werden. Das werde „die Verfügbarkeit von Daten von Erdbeobachtungsmissionen signifikant verbessern und in Zukunft allen Bürgen nutzen“, gratulierte ESA-Flugdirektor Paolo Ferri.

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