Mit Hilfe einer transportablen Bodenstation konnten DLR-Wissenschaftler erstmals Daten eines in 600 Kilometer Höhe fliegenden japanischen Satelliten per Laser in Hochgeschwindigkeit zur Erde übertragen.
Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: DLR.
Eine Übertragungsrate von 50 Megabit pro Sekunde ist schon für eine irdische Internetanbindung eine stolze Leistung. Bei den in diesem Monat vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) durchgeführten Experimenten jedoch ging es darum, mit Hilfe einer transportablen Empfangseinheit eine optische Kommunikationsverbindung zum japanischen Satelliten OICETS (= “Optical Inter-orbit Communications Engineering Test Satellite”) herzustellen, der in rund 600 Kilometern Höhe die Erde umkreist. Durch die Tests sollten unter anderem Erfahrungswerte gewonnen werden, inwieweit die Luftschichten die Datenübertragung per Laser beeinträchtigen.
Die Laserverbindung zu dem Satelliten wurde jeweils nachts aufgebaut und funktionierte bis zu einer Entfernung von etwa 2.000 Kilometern erfolgreich. Die DLR-Wissenschaftler gehen davon aus, dass die dabei erzielte Übertragungsrate von 50 MBit/Sek. bei diesem Kommunikationsverfahren bis in den Gigabit-Bereich hinein gesteigert werden kann. Gegenüber der Datenübertragung per Funk oder Mikrowelle sind damit mehrfach höhere Übertragungsgeschwindigkeiten möglich: Vor dem Hintergrund immer leistungsfähigerer Sensoren auf Erdbeobachtungs- und Kommunikationssatelliten und der damit einhergehenden, ständig ansteigenden Datenflut wird dies zukünftig auch zwingend nötig sein, will man die von diesen Satelliten produzierten Datenmengen zur Erde bekommen.
Vorangegangen waren diesen Tests erste erfolgreiche Übertragungsversuche im August letzten Jahres von einer Sendeeinheit aus, die an einem Stratosphärenballon hängend 22 Kilometer hoch über der Erde und bis zu 60 Kilometer von der Bodenstation entfernt Daten per Laser mit bis zu 1,25 Gigabit pro Sekunde übertragen hatte. Für die Zukunft sind weitere Tests von Laser-Kommunikationsverbindungen unter anderem mit dem deutschen Erderkundungssatelliten TerraSAR-X geplant, der Ende Oktober von Baikonur aus starten wird und von seiner Umlaufbahn in 514 Kilometern Höhe aus die Erdoberfläche mit einem leistungsfähigen so genannten “Synthetik Apertur Radar (SAR)” abtasten soll. Die bis zu einer Auflösung von einem Meter reichenden Beobachtungsdaten sollen dann versuchsweise auch über eine Laserverbindung zur Erde übermittelt werden.
Der prinzipielle Nachteil der vom DLR getesteten Laser-Technologie ist die Wetterabhängigkeit, da das Übertragungsverfahren nur bei (fast) wolkenfreiem Himmel funktioniert. Dieser Nachteil kann jedoch teilweise dadurch umgangen werden, indem mehrere Empfangsstationen großflächig verteilt aufgebaut werden. Alternativ wird auch über den Einsatz von Flugzeugen nachgedacht, die über der Wolkendecke fliegen und dort Daten via Laser empfangen könnten. Auf jeden Fall ist diese Technologie zumindest für niedrig fliegende Erdbeobachtungssatelliten eine interessante und auch mit vergleichsweise überschaubarem Aufwand realisierbare Möglichkeit, Daten zur Erde zu übermitteln.