Quelle: DeSK 20. April 2024.

Backnang, 20. April 2024: Der Bedarf an Breitbandkommunikation ist seit Jahren ungebrochen und wächst ständig. So nehmen die aggregierten Datenraten in drahtlosen sowie drahtgebundenen Netzen exponentiell zu, vergleichbar mit dem Mooreschen Gesetz in der Mikroelektronik. Der Bedarf an Konnektivität war noch nie so offensichtlich: Dieser reicht von der globalen Nutzung durch Homeoffice über die Unterstützung der Telemedizin für medizinisches Personal bis hin zur Unterstützung von Ersthelfern bei der Ad-hoc-Koordination von Notfällen. Durch die in der 6. Generation der Mobilkommunikation (6G) angestrebte Erweiterung terrestrischer Netze um die dreidimensionale, vertikale Komponente der Satellitenkommunikation, kann erstmals Breitband-Internet an jedem Ort und zu jeder Zeit rund um den Globus erschlossen werden. Der Aufbau weltumspannender Satellitenkonstellationen im kosteneffizienten New Space-Kontext ermöglicht diese Entwicklungen.

Im Rahmen des von der Raumfahrtagentur im DLR und BMWK geförderten Vorhabens EIVE (Förderkennzeichen 50RK1960) wird an der Erschließung neuer Frequenzbereiche für die breitbandige Satellitenkommunikation und damit einhergehend an der Sicherstellung des stetig wachsenden Bedarfs an Datenraten geforscht. Die Nanosatellitenmission EIVE steht für ‚Exploratory In-Orbit Verification of an E/W-band Downlink‘. Die Universität Stuttgart koordiniert dieses innovative Vorhaben. Die Besonderheit hierbei ist, eine weltweit neuartige Gigabit-Kommunikationsstrecke mit höchsten Datenraten zwischen Weltall und Erde nachzuweisen bzw. aufzubauen.

Forschern des Instituts für Robuste Leistungshalbleitersysteme der Universität Stuttgart ist es nun gelungen, das Bodensegment mit einer eigens konzipierten und entwickelten Bodenstation für den Empfang von breitbandigen Kommunikationssignalen im W-Band in Betrieb zu nehmen. Die voll funktionsfähige Bodenstation führt mehrere Innovationen im Bereich der Satellitenkommunikation ein: Sie kombiniert eine 1,2 Meter Parabolantenne mit extrem hoher Richtwirkung und präziser Antennennachführung mit dem weltweit rauschärmsten Funkempfänger und einer neuartigen Digitalisierung mit Massenspeicher, die die Speicherung breitbandiger, digitaler Kommunikationssignale mit über 10 Gbit/s Datenrate im Radiofrequenzbereich von 71-76 GHz erlaubt. Das ermöglicht die Datenerfassung während eines kompletten Überfluges eines Satelliten im niederen Erdorbit (Low Earth Orbit). Zusätzlich verfügt der Empfänger über eine Synchronisierung digital modulierter Nutzdaten in Echtzeit, die etwa das Streaming von unkomprimierten Videos mit 4K-Auflösung ermöglicht. Für höchste Präzision der stark gerichteten Antennenkeule setzt die Antennennachführung erstmals in diesem Frequenzbereich Multi-Mode-Tracking und einen automatisierten Suchalgorithmus mit Einsatz von künstlicher Intelligenz um. Die Bodenstation enthält modernste und weltweit führende Technologien der Projektpartner Radiometer Physics GmbH (RPG) und Fraunhofer Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF). Die Antenne wurde von der Firma RPG entwickelt und hergestellt. Das gesamte Bodenterminal ist temperaturgesteuert, so dass die Komponenten und die Signalübertragung nicht durch wechselnde Witterungsbedingungen beeinträchtigt werden.

Das Fraunhofer IAF hat die leistungsfähigen integrierten Schaltkreise auf der Grundlage seiner innovativen III/V-Halbleitertechnologien hergestellt und hochmoderne Verstärker entwickelt, mit denen die breitbandige Datenverbindung ermöglicht wird.

Die wissenschaftlichen Aktivitäten rund um das EIVE-Projekt und die Entwicklung der innovativen W-Band Bodenstation für Breitband-Internet aus dem All verkörpern einen signifikanten Meilenstein in der Weiterentwicklung der globalen Kommunikationsnetzwerke. Durch die Kombination fortschrittlicher technologischer Lösungen mit interdisziplinärer Forschung und Kooperation leisten diese Tätigkeiten einen entscheidenden Beitrag zur Realisierung der Vision eines nahtlos vernetzten Planeten, auf dem Informationen frei und schnell über geografische und digitale Grenzen hinweg fließen können.

Interessierte können sich über diese und weitere moderne Entwicklungen der Satellitenkommunikation auch im Showroom des Deutschen Zentrums für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) am Standort Backnang näher informieren. Dort ist unter anderem ein 1:1-Modell des EIVE-Satelliten ausgestellt, welches interaktiv die einzelnen Funktionsweisen des Satelliten erläutert.

Weiterführende Hinweise finden Sie unter https://www.ilh.uni-stuttgart.de/forschung/mmw/EIVE/ und https://desk-sat.com/startseite.

Deutsches Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK)
Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Hochschulen aus dem Bereich der Satellitenkommunikation haben sich im Jahr 2008 im Deutschen Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) zusammengeschlossen.

Ziel des DeSK ist es, die Mitglieder zur Erweiterung der Geschäftsbeziehungen zusammenzuführen sowie zu einem schlagkräftigen Netzwerk zu bündeln und dabei Synergien zu erzeugen. Außerdem werden gemeinsame Aktivitäten zur Fachkräftegewinnung durchgeführt. Ferner obliegt dem DeSK der Betrieb eines Showrooms zum Thema ‚Satellitenkommunikation‘.

Als Teil der Kompetenzzentren Initiative der Region Stuttgart wird das DeSK von der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) gefördert.

Institut für Robuste Leistungshalbleitersysteme (ILH) der Universität Stuttgart
Seit seiner Gründung im Jahr 2013 arbeiten Wissenschaftler am ILH der Universität Stuttgart an Innovationen im Bereich mikroelektronischer Schaltungen und Systeme für Anwendungen der Leistungselektronik und der Hochfrequenzelektronik. Die Forschungsschwerpunkte am ILH liegen auf dem Einsatz moderner Halbleitertechnologien in leistungsfähigen Transceivern für die hochbitratige Funkkommunikation und in kompakten Spannungswandlern für die Elektromobilität und die Energiewende.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• DeSK

Der Beitrag DeSK: W-Band Bodenstation für Breitband-Internet aus dem All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: UNIO Enterprise GmbH / B2P Communications Consulting GmbH Berlin/München 20. November 2023.

München, 20. November 2023 – Das Münchner NewSpace Unternehmen UNIO hat einen erfolgreichen Test seines ‚Powered by UNIO‘ Bridge-Produkts durchgeführt, das es vernetzten Fahrzeugen ermöglicht, nahtlos zwischen 5G- und Satellitenkonnektivität umzuschalten.

Bei einer live-Demonstration in München am 20. November wechselte ein Testfahrzeug nahtlos zwischen einer 5G-Verbindung und einem Satellitennetzwerk. UNIOs ‚Brücke‘ gewährleistete erfolgreich, dass die Datenverbindung während des Wechsels zu keinem Zeitpunkt unterbrochen wurde.

Mit dem Test demonstriert UNIO die Integration eines terrestrischen Netzwerks (4G, 5G) von O2 Telefónica mit einem nicht-terrestrischen (Satelliten-) Netzwerk (TN-NTN). Die Demonstration ist ein Meilenstein für diese Technologie, die für vernetzte Fahrzeuge unabdingbar ist, die sich zwischen Städten mit guter 5G-Abdeckung und ländlichen Gebieten mit unzureichender Netzwerkabdeckung bewegen. Die Brücke verbindet sich prioritär mit dem Satelliteninternet und stellt sicher, dass das Fahrzeug ohne Unterbrechungen vernetzt ist.

UNIOs ‚Bridge’ ist das erste Produkt auf dem europäischen Markt, das diese Technologie anbietet.

Katrin Bacic, CEO, UNIO: „Der Test ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum vernetzten Fahrzeug. Eine Technologie, die konstante und stabile Konnektivität – und Datenraten – gewährleisten kann, behebt eines der Kernprobleme der Branche – die Herausforderung, eine durchgängige Netzabdeckung in der Stadt und auf dem Land zu gewährleisten. Ich bin dankbar für die großartige Unterstützung durch unser UNIO Team, dessen Innovationskraft und technologisches Know-how dazu beigetragen haben, dieses faszinierende Ergebnis zu erzielen.“

Diese Demonstration ist nur der erste Schritt in einer Reihe anspruchsvoller Tests, die das ‚Bridge’-Produkt weiterentwickeln und die Markteinführung begleiten sollen. Ziel des Prozesses ist die Entwicklung einer umfassenden Plattform, die überall eine zuverlässige Abdeckung bietet.

Nach dem Erfolg dieses Live-Tests in München wird UNIO im November und Dezember weitere Showcases und Tests durchführen, bei denen die Integration von AI-at-the-Edge, 5G-over-RF, WiFi und weiterentwickelten Versionen demonstriert werden soll, um das nahtlose und effiziente Funktionieren des Produkts sicherzustellen. Die Tests werden auch die Integration eines mithilfe von AI optimierten Positions- und Navigationssystems (PNT) umfassen.

Die ersten Exemplare der ‚Powered by UNIO‘ Bridge werden Mitte 2024 an einen noch zu nennenden Ankerkunden geliefert. Die vollständige Markteinführung findet anschließend in der zweiten Hälfte des Jahres statt.

Umfangreiche Datenerhebung- und Verarbeitung in Kombination mit auf Flottenmanagement und Wirtschaftlichkeit fokussierter Fahrzeugdiagnostik waren ein zentraler Bestandteil der Vorbereitung des Tests. Auf dieser Grundlage wird UNIO neben terrestrischen Anwendungen auch die Anwendung der Bridge-Technologie als Diagnostik- und Monitoring-Tool für Satellitenkonstellationen prüfen.
So wird UNIO genaue und schnell verfügbare Prognosen für seine Satelliten im All erstellen können. Diese Diagnostik ermöglicht ein optimiertes Kapazitäts-, Last-, Service- und Ressourcenmanagement, um Kundenanforderungen in der optimierten, hoch-effizienten Satellitenkonstellation zu erfüllen.

Über UNIO
UNIO ist ein 2022 in München gründetes New-Space-Unternehmen. Als Joint Venture von Isar Aerospace (dem Hersteller von Europas vielseitigster Trägerrakete für kleine Nutzlasten), Reflex Aerospace (Europas erstem Venture-Capitalfinanziertem Satelliten-Hersteller), Mynaric (dem weltweitem Pionier für die Skalierung von Laserkommunikation) und SES (dem weltweit führendem Satellitenbetreiber und Anbieter von Konnektivität für Inhalte) vereint UNIO hierbei als derzeit einziges Unternehmen, die Expertise von führenden Playern aus allen für SatellitenKommunikation entscheidenden Kernbereichen. Ziel von UNIO ist es, Europas erste souveräne, kommerzielle Satellitenkonstellation für schnelle, leistungsstarke und sichere Konnektivität aufzubauen. Das Hauptaugenmerk von UNIO richtet sich dabei auf den Mobilitäts- und Logistiksektor. Weitere potentielle Anwendungsgebiete sind direkte Kommunikation zwischen Unternehmen (B2B) oder zwischen Unternehmen und öffentlichen Verwaltungen (B2G).

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• UNIO – EU Konstellation

Der Beitrag UNIO: Nahtloser Wechsel zwischen 5G und Satelliteninternet in vernetztem Fahrzeug erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: UNIO Enterprise GmbH / B2P Communications Consulting GmbH Berlin/München 30. Oktober 2023.

München, 30. Oktober 2023 – Das in München ansässige New-Space-Start-up UNIO hat heute bekannt gegeben, dass es eine Pre-Seed Finanzierung in Höhe von 2,5 Millionen Euro erhalten hat. UNIO verfolgt die Mission, durch die nahtlose Verknüpfung von erd- und satellitengestützten Netzen lückenlose Konnektivität für vernetzte Fahrzeuge zu ermöglichen.

Hauptinvestoren in der Finanzierungsrunde sind der Raumfahrt- und Technologiekonzern OHB SE und das europäische Technologieunternehmen IABG, das auf eine lange Tradition in der Luft- und Raumfahrt zurückblickt. Zudem sind SES und Reflex Aerospace (Gründungspartner des UNIO-Joint-Ventures zusammen mit Mynaric und Isar Aerospace) beteiligt und erweitern ihre bestehenden Investitionen.

Mit der Finanzierung treibt UNIO die Entwicklung und Markteinführung des UNIO-Bridge-Produkts voran. Diese kommerzielle Lösung für Nutzfahrzeuge ermöglicht einen nahtlosen Wechsel zwischen 5G-Netzen und Satellitenkonnektivität. So garantiert sie lückenlose Internetverbindung und hat das Potential, den Markt für vernetzte Fahrzeugen zu revolutionieren.

Das Produkt soll sowohl im Logistik- als auch im Landwirtschaftsbereich zum Einsatz kommen. Bereits Anfang 2024 sollen die ersten Produkte an einen Ankerkunden ausgeliefert werden. Die vollständige Markteinführung ist für das dritte Quartal 2024 geplant.

UNIO CEO Katrin Bacic betonte: „Ich freue mich sehr, dass OHB und IABG gemeinsam mit den bestehenden Joint-Venture-Partnern SES und Reflex Aerospace die Finanzierung garantieren, um unser bahnbrechendes UNIO-Bridge-Produkt zu entwickeln. Angesichts des herausfordernden Finanzierungsumfelds sind die Investitionsbereitschaft und das Finanzierungsvolumen eine klare Bestätigung für die Schlagkraft unseres Entwicklungsprodukts, das kurz vor der Produktion steht, als auch für unsere Geschäftsstrategie, sehr schnelle, sichere und lückenlose Konnektivität für alle mobilen Anwendungen zu bieten.“

Marco Fuchs, CEO der OHB SE ergänzte: „UNIO kommt genau zum richtigen Zeitpunkt, um den wachsenden Markt für maßgefertigte Raumfahrtanwendungen abzudecken. Dank dem geteilten Know-How seiner Partner ist UNIO in der Pole Position um den Markt für sichere und schnelle Kommunikation zu adressieren. Das Geschäft von UNIO ergänzt unser bestehendes Portfolio perfekt. Daher freuen wir uns sehr, Teil der Zukunft der Satellitenkommunikation zu sein.“

Prof. Dr. Rudolf F. Schwarz, CEO und Eigentümer von IABG sagte: „Die Nachfrage nach Erdbeobachtungsdaten und nahtloser 5G-SatCom-Konnektivität steigt in verschiedenen Bereichen. UNIO bietet eine Lösung durch die Kombination verschiedener Elemente in seinem Ökosystem – vom Satellitenbau über Launch-Fähigkeiten bis hin zu Laser- und RF-Verbindungen und dem Satellitenbetrieb. Dieses Modell ist für mich der Inbegriff einer New Space-Wertschöpfungskette. Ich freue mich daher, ein Gesellschafter von UNIO zu werden, nicht zuletzt, weil die IABG einige unserer innovativen Lösungen und Produkte in die Partnerschaft einbringen kann.“

Über UNIO
UNIO ist ein 2022 in München gründetes New-Space-Unternehmen. Als Joint Venture von Isar Aerospace (dem Hersteller von Europas vielseitigster Trägerrakete für kleine Nutzlasten), Reflex Aerospace (Europas erstem Venture-Capitalfinanziertem Satelliten-Hersteller), Mynaric (dem weltweitem Pionier für die Skalierung von Laserkommunikation) und SES (dem weltweit führendem Satellitenbetreiber und Anbieter von Konnektivität für Inhalte) vereint UNIO hierbei als derzeit einziges Unternehmen, die Expertise von führenden Playern aus allen für Satelliten-Kommunikation entscheidenden Kernbereichen. Ziel von UNIO ist es, Europas erste souveräne, kommerzielle Satellitenkonstellation für schnelle, leistungsstarke und sichere Konnektivität aufzubauen. Das Hauptaugenmerk von UNIO richtet sich dabei auf den Mobilitäts- und Logistiksektor. Weitere potentielle Anwendungsgebiete sind direkte Kommunikation zwischen Unternehmen (B2B) oder zwischen Unternehmen und öffentlichen Verwaltungen (B2G).

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• UNIO – EU Konstellation

Der Beitrag UNIO schließt Pre-Seed-Finanzierung mit renommierten strategischen Investoren ab erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Intelsat (5. September 2023) via Business Wire (6. September 2023).

McLean, Virginia –(BUSINESS WIRE)– Air Canada und Intelsat, Betreiber eines der weltweit größten integrierten Satelliten- und terrestrischen Netzwerke und führender Anbieter von Inflight-Konnektivität (IFC), gaben heute eine Vereinbarung bekannt, nach der Intelsat Konnektivitätssysteme für fast 100 weitere Flugzeuge in der gesamten Flotte der Fluggesellschaft bereitstellen soll, einschließlich Intelsats neuer Multi-Orbit-ESA-Antenne (Electronically Steered Array) für Flugzeuge der regionalen Flotte der Fluggesellschaft.

„Intelsat bietet Air Canada und seinen Passagieren seit 14 Jahren zuverlässige Konnektivität auf den Flügen“, sagte Dave Bijur, Senior Vice President Commercial für Intelsat Commercial Aviation. „Dank dieser Investition in die 2Ku-Konnektivität für die 737 MAX-Flotte und dank der Entscheidung, den innovativen Multi-Orbit-Dienst von Intelsat im gesamten regionalen Flugbetrieb zu installieren, wird Air Canadas Führungsposition auch in den kommenden Jahrzehnten bestehen bleiben.“

„Die Bemühungen und das Engagement des Intelsat-Teams und seiner Servicepartner haben für uns den Unterschied ausgemacht. Wir sind zuversichtlich, dass Intelsat bewährte Technologie, eine erweiterbare Plattform und ein erweiterbares Netzwerk sowie die richtige Vision für die Zukunft der Konnektivität an Bord bietet“, sagte Mark Nasr, Executive Vice President für Marketing und Digital bei Air Canada und Präsident von Aeroplan. „Durch unsere Partnerschaft mit Bell, den Zeitplan für die Installation der Anlagen und durch die starke Überzeugung von der Bedeutung der Konnektivität auf den Flügen möchten wir unseren Kunden das beste Angebot mit der höchsten Verfügbarkeit der Branche bieten.“

Intelsat betreibt derzeit Bordinternet in 240 Flugzeugen von Air Canada, Rouge und Air Canada Express. Das neue Programm umfasst IFC-Installationen in drei Flugzeugtypen von Air Canada:

• Boeing 737 MAX-Flugzeuge – die Flotte von 40 Flugzeugen wird noch dieses Jahr mit dem 2Ku IFC-System von Intelsat ausgestattet.
• Flugzeuge vom Typ Embraer 175 und Mitsubishi CRJ-900 (derzeit mit dem Luft-Boden-System von Intelsat ausgestattet) – die 55 Flugzeuge werden derzeit von Air Canadas Regionalpartner Jazz geflogen und ab 2024 mit der neuen ESA-Antenne von Intelsat aufgerüstet.

Die Flaggschiff-Fluggesellschaft von Air Canada und ihr regionaler Partner Jazz betreiben zusammen über 300 Flugzeuge und bieten mehr Flüge mit WLAN an als jede andere Fluggesellschaft in Kanada. Die Beziehung mit Intelsat wird ein entscheidender Faktor sein, da Air Canada bestrebt ist, seinen Kunden in seinem gesamten globalen Netzwerk die schnellste und beständigste Internetkonnektivität der Branche zu bieten.

Die 2Ku-Lösung von Intelsat ist aufgrund ihrer Kombination aus einer flachen, am Rumpf montierten Antenne und ihrer zuverlässigen Performance am Flügel branchenführend. Die kleineren Flugzeuge in der regionalen Jet-Flotte der Fluggesellschaft werden von Intelsats neuer ESA profitieren, die weniger als drei Zoll groß ist und sowohl mit Intelsats Gruppe geostationärer Satelliten kompatibel ist als auch mit OneWebs Konstellation von LEO-Satelliten (Low Earth Orbit). Diese Strategie ermöglicht es Air Canada, den Fluggesellschaften das hochwertigste Interneterlebnis an Bord zu bieten, wo auch immer sie fliegen.

Über Air Canada
Air Canada ist Kanadas größte Fluggesellschaft, die Flaggschiff-Fluggesellschaft des Landes und Gründungsmitglied der Star Alliance, dem weltweit umfassendsten Luftverkehrsnetzwerk. Air Canada bietet Direktflüge zu mehr als 180 Flughäfen in Kanada, den Vereinigten Staaten und international auf sechs Kontinenten an. Es wurde von Skytrax mit einer Vier-Sterne-Bewertung ausgezeichnet. Das Aeroplan-Programm von Air Canada ist Kanadas führendes Reise-Treueprogramm, bei dem Mitglieder im weltweit größten Airline-Partnernetzwerk von 45 Fluggesellschaften Punkte sammeln und einlösen können, ergänzt durch ein umfangreiches Angebot an Waren-, Hotel- und Mietwagenprämien. Seine Frachtabteilung, Air Canada Cargo, bietet Luftfrachttransporte und Konnektivität zu Hunderten von Zielen auf sechs Kontinenten mit den Passagier- und Frachtflugzeugen von Air Canada. Air Canada hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 ein ambitioniertes Netto-Null-Emissionsziel für alle globalen Aktivitäten zu erreichen. Air Canada-Aktien werden an der TSX in Kanada und an der OCTQX in den USA öffentlich gehandelt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Intelsat

Der Beitrag Intelsat von Air Canada für erweiterte Flottenkonnektivität ausgewählt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ETH Zürich 20. Juni 2023.

20. Juni 2023 – Das Rückgrat des Internets – den sogenannten Backbone – bildet ein dichtes Netzwerk aus Glasfaserkabeln, die jeweils bis zu mehr als hundert Terabit an Daten pro Sekunde (1 Terabit = 10¹² digitale 1/0-​Signale) zwischen den Netzknoten transportieren. Die Kontinente sind dabei durch die Tiefsee verbunden – und das ist enorm kostspielig: Ein einzelnes Kabel durch den Atlantik erfordert Investitionen von mehreren hundert Millionen Dollar. Das spezialisierte Beratungsunternehmen Telegeography zählt aktuell 530 aktive Unterseekabel. Tendenz steigend.

Schon bald dürfte dieser Aufwand aber nicht mehr nötig sein. Wissenschaftler der ETH Zürich haben in einem europäischen Horizon-​2020-Projekt gemeinsam mit Partnern aus der Raumfahrtindustrie eine optische Terabit-​Datenübertragung durch die Luft demonstriert. Mit dieser werden künftig wesentlich kostengünstigere und auch viel schneller erstellbare Backbone-​Verbindungen über erdnahe Satelliten-​Konstellationen möglich.

Anspruchsvolle Verhältnisse zwischen Jungfraujoch und Bern
Erprobt haben die Projektpartner ihr Laser-​System allerdings nicht mit einem Satelliten im Orbit, sondern durch eine Übertragung über 53 Kilometer vom Jungfraujoch nach Bern. «Unsere Versuchsstrecke zwischen der Hochalpinen Forschungsstation auf dem Jungfraujoch und dem Zimmerwald Observatorium der Universität Bern ist aus Sicht einer optischen Datenübertragung wesentlich anspruchsvoller als zwischen einem Satelliten und einer Bodenstation», erklärt Yannik Horst, der leitende Autor der Studie und Forscher an der ETH Zürich im Institute für elektromagnetische Felder unter Leitung von Professor Jürg Leuthold.

Der Laserstrahl musste sich auf dem ganzen Weg durch die dichte, bodennahe Atmosphäre bewegen. Dabei beeinflussten die vielfältigen Turbulenzen der Luftgase über dem verschneiten Hochgebirge, der Wasserfläche des Thunersee, der dicht bebauten Agglomeration Thun und der Aare-​Ebene die Bewegung der Lichtwellen und damit auch die Informationsübertragung. Wie stark dieses durch Thermikphänomene ausgelöste Flimmern der Luft die gleichmässige Bewegung von Licht stört, kann man an heissen Sommertagen von blossem Auge erkennen.

Satelliten-​Internet nutzt langsamen Mikrowellenfunk
Internetverbindungen über Satelliten sind an sich nichts Neues. Der aktuell bekannteste Vertreter ist die Starlink-​Konstellation von Elon Musk, die mit über 2000 erdnah kreisenden Satelliten Internet in fast jeden Winkel der Welt bringt. Um Daten zwischen Satelliten und Bodenstationen zu übertragen werden allerdings Funktechnologien verwendet, die wesentlich weniger leistungsfähig sind. Sie funktionieren wie WLAN (Wireless Local Area Network) oder der Mobilfunk im Mikrowellenbereich des Frequenzspektrums und damit mit Wellenlägen von einigen Zentimetern.

Optische Lasersysteme arbeiten demgegenüber im Bereich des nahen Infrarotlichts mit rund 10’000-​mal kürzeren Wellenlängen von wenigen Mikrometern. Dadurch können sie auch entsprechend mehr Informationen pro Zeiteinheit transportieren.

Um auf grosse Entfernungen beim Empfänger ein genügend starkes Signal zu erhalten, werden die parallelisierten Lichtwellen des Lasers durch ein Teleskop gesendet, das mehrere Dutzend Zentimeter Durchmesser haben kann. Dieser breite Lichtstrahl muss dann möglichst genau auf ein Teleskop beim Empfänger gezielt werden, dessen Durchmesser in der Grössenordnung des empfangenen Lichtstrahls liegt.

Turbulenzen löschen die modulierten Signale aus
Damit möglichst hohe Datenraten erreicht werden, wird die Lichtwelle des Lasers zudem so moduliert, dass ein Empfänger pro Schwingung mehrere unterscheidbare Zustände detektieren kann. Dadurch lässt sich pro Schwingung jeweils mehr als ein Informations-​Bit übertragen. In der Praxis wird mit unterschiedlichen Höhen (Amplituden) und Verschiebungen des Phasenwinkels der Lichtwelle gearbeitet. Jede Kombination von Phasenwinkel und Amplitudenhöhe definiert dann ein unterschiedliches Informationssymbol. Mit einem 4×4-​Schema lassen sich so 4 Bit pro Schwingung übertragen und mit einem 8×8-​Schema 6 Bit.

Die wechselnden Turbulenzen der Luftteilchen führen nun dazu, dass die Lichtwellen im Inneren und an den Rändern des Lichtkegels unterschiedlich schnell wandern. Im Detektor der Empfangsstation addieren oder subtrahieren sich dadurch die Amplituden und Phasenwinkel gegenseitig zu falschen Werten.

Spiegelchen korrigieren Wellenphase 1500-​mal pro Sekunde
Um diese Fehler zu verhindern, lieferte der französische Projektpartner einen sogenannten MEMS-​Chip (Mikro-​Elektro-Mechanisches System) mit einer Matrix aus 97 beweglichen Spiegelchen. Durch die Spiegelbewegungen lässt sich die Phasenverschiebung des Strahls auf seiner Schnittfläche entlang dem aktuell gemessenen Gradienten 1500-​mal pro Sekunde korrigieren.

Unter dem Strich resultiert so eine Verbesserung der Signale um rund einen Faktor 500. Diese Verbesserung war essenziell, um eine Bandbreite von 1 Terabit pro Sekunde über eine Distanz von 53 Kilometern erreichen zu können, wie Horst betont.

Erstmals zum Einsatz kamen im Projekt zudem neue, robuste Lichtmodulationsformate. Sie erhöhen die Empfindlichkeit der Detektion massiv und ermöglichen dadurch selbst unter schlechtesten Wetterbedingungen oder bei geringen Laserleistungen hohe Datenraten. Erreicht wird dies durch ein geschicktes Codieren der Informations-​Bits auf Eigenschaften der Lichtwelle wie Amplitude, Phase und Polarisation. «Mit unserem neuen 4D-​BPSK-Modulationsformat (Binary Phase-​Shift Keying) kann ein Informations-​Bit auch mit einer sehr kleinen Anzahl von nur rund vier Lichtteilchen am Empfänger noch richtig erkannt werden», erklärt Horst.

Insgesamt waren für den Erfolg des Projekts die spezifischen Kompetenzen von drei Partnern notwendig. Das französische Raumfahrtunternehmen Thales Alenia Space beherrscht das zentimetergenaue Zielen mit Lasern über Tausende von Kilometern im Weltraum. Die ebenfalls französische Luft-​ und Raumfahrtforschungsanstalt Onera verfügt über die Kompetenzen in MEMS-​basierter adaptiver Optik, mit der die Effekte des Luftflimmern weitgehend eliminiert wurden. Und die für eine hohe Datenrate unerlässliche, möglichst effektive Modulation der Signale, gehört zu den Spezialgebieten der Forschungsgruppe von Leuthold.

Problemlos auf 40 Terabit pro Sekunde ausbaubar
Die im Rahmen der European Conference on Optical Communication (ECOC) in Basel erstmals präsentierten Resultate des Versuchs sorgen weltweit für Furore, so Leuthold: «Unser System bedeutet einen Durchbruch. Bisher gelang es nur, entweder grosse Distanzen mit kleinen Bandbreiten von wenigen Gigabit oder kurze Distanzen von wenigen Metern mit grossen Bandbreiten per Freilandlaser zu verbinden».

Dazu kommt, dass die Leistung von 1 Terabit pro Sekunde mit einer einzigen Wellenlänge erreicht wurde. In einer zukünftigen praktischen Anwendung lässt sich das System mit Standardtechnologien problemlos auf 40 Kanäle und damit auf 40 Terabit pro Sekunde hochskalieren.

Zusätzliches Potenzial für das neue Modulationsformat
Damit werden sich Leuthold und sein Team aber nicht mehr beschäftigen. Die praktische Umsetzung in ein marktfähiges Produkt übernehmen die Industriepartner. Einen Teil der Arbeit werden die ETH-​Wissenschaftler:innen allerdings weiterverfolgen. Das von ihnen entwickelte neue Modulationsformat dürfte künftig auch in anderen Datenübertragungsverfahren, bei denen die Energie der Strahlung zu einem begrenzenden Faktor werden kann, für eine Erhöhung der Bandbreiten sorgen.

Originalpublikation:
Yannik Horst, Bertold Ian Bitachon, Laurenz Kulmer, Jannik Brun, Tobias Blatter, Jean-​Marc Conan, Aurélie Montmerle-​Bonnefois, Joseph Montri, Béatrice Sorrente, Caroline B. Lim, Nicolas Védrenne, Daniel Matter, Loann Pommarel, Benedikt Baeuerle and Juerg Leuthold. Tbit/s line-​rate satellite feeder links enabled by coherent modulation and full-​adaptive optics. Science & Applications (2023) 12,
doi.org/10.1038/s41377-023-01201-7, https://www.nature.com/articles/s41377-023-01201-7,
pdf: https://www.nature.com/articles/s41377-023-01201-7.pdf.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Kommunikation per Laser

Der Beitrag ETH Zürich: Laser ermöglichen Internet-Backbone per Satellit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Universität Stuttgart 6. Juni 2023.

6. Juni 2023 – Nach vier Jahren Entwicklung und Tests schickt ein Forschungsteam rund um die Universität Stuttgart noch in diesem Monat den Satelliten EIVE (Exploratory In-Orbit Verification of an E/W-Band Satellite Communication Link) ins Weltall. Ziel ist es, eine breitbandige Datenübertragung über größere Distanzen hinweg aufzubauen, beispielweise für eine globale, zeit- und ortsunabhängige Versorgung mit schnellem Internet. Die Forschenden statteten EIVE dafür mit Technologien aus, die es ermöglichen, in einen bislang wenig erforschten Frequenzbereich vorzudringen – das sogenannte E-Band.

EIVE ist weltweit eines der ersten Projekte, das im All eine derartige Kommunikationsstrecke mit einer Reihe von verschiedenen Modulationsarten und Datenraten im E-Band bei 71—76 Gigahertz (GHz) testet. Die gewonnenen Ergebnisse bilden die Grundlage für künftige Kommunikationssatelliten.

Technologisches Raumwunder sorgt für rasante Datenübertragung
Mit einer Größe von etwa 12 x 24 x 40 Zentimetern und 8,8 Kilogramm gehört EIVE zur Klasse der Nanosatelliten und passt bequem in einen Schuhkarton. „Wir haben EIVE mit standardisierten CubeSat-Bauelementen entworfen“, erklärt Prof. Sabine Klinkner vom Institut für Raumfahrtsysteme (IRS). „Durch die Verwendung von Standards lässt sich der Satellit mit praktisch jeder Rakete ins All transportieren.“

Obwohl er so klein ist, birgt der Satellit jede Menge komplexe Technik: Neben dem kompakten Satellitenbus, der den Betrieb im Weltraum ermöglicht, verfügt EIVE über einen Transmitter zur Datenübertragung im E-Band. „Das ermöglicht eine zehn- bis hundertmal höhere Frequenz als wir sie bislang in der Mobilkommunikation nutzen“, sagt Prof. Ingmar Kallfass vom Institut für Robuste Leistungshalbeitersysteme (ILH). „Das entspricht einer Datenübertragungsrate von bis zu 16 Gigabit pro Sekunde.“

Sensoren und Aktuatoren sorgen dafür, dass der Transmitter für die Datenübertragung exakt auf die Bodenstation ausgerichtet ist. Mit an Bord sind außerdem besonders leistungsfähige Sendetechnologien, die das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) entwickelt hat. So lassen sich neben Testdaten auch Livevideodaten mit einer 4K-Kamera vom All zur Erde übertragen.

Für den Empfang der E-Band Transmissionen auf der Erde müssen sich Satellit und die für dieses Projekt eigens errichtete Bodenstation an der Universität Stuttgart exakt aufeinander ausrichten. Am Boden empfangen, speichern und analysieren die Forschenden die bis zu zwölf Terrabyte großen anfallenden Datenmengen pro Überflug.

Vom Start bis zur Inbetriebnahme
EIVE wird von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien mit SpaceX/Transporter-8 ins All starten. Etwa eine Stunde nach dem Start wird der Satellit im niedrigen Erdorbit auf etwa 520 Kilometern Höhe und in polarer Flugbahn ausgeworfen. Während der darauffolgenden Tage wird rund um die Uhr im Zweischichtbetrieb gearbeitet, um alle Systeme des Satelliten zu überprüfen und in Betrieb zu nehmen. Anschließend führen die Forscher*innen mit EIVE bis mindestens 2024 Experimente zur E-Band-Kommunikation durch.

Über das EIVE-Projekt
An der Entwicklung des Satelliten waren neben dem IRS und ILH der Universität Stuttgart, das Fraunhofer IAF sowie Partner aus der Industrie – RPG Radiometer Physics, Tesat-Spacecom und Thales Alenia Space Deutschland, AZUR SPACE sowie die Exolaunch GmbH – beteiligt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz über das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• CubeSats

Der Beitrag Satellit EIVE erkundet neuen Frequenzbereich im All – Stuttgarter Forschende sind Vorreiter in der E-Band-Forschung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR 12. Oktober 2022.

12. Oktober 2022 – Satelliten werden zusehends zu Netzwerkknoten des Internets. Während terrestrische Knoten über Glasfasernetze eingebunden sind, können Satelliten mit aktuellen Entwicklungen nur dann mithalten, wenn sie ebenfalls optisch vernetzt werden. Programme der europäischen Kommission wie die Secure Connectivity Initiative stützen sich ebenso auf diese Technologie wie eine Vielzahl kommerzieller Netzwerke wie Starlink oder Oneweb, die mit ihren nächsten Generationen ähnliche Entwicklungen anstreben. Im Zentrum der Überlegungen stehen optische Satellitenlinks, wie sie am Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) seit mehr als 20 Jahren konzipiert, entwickelt und getestet werden. Optische Verbindungen werden zudem nicht nur für Kommunikationsnetzwerke in Betracht gezogen, sondern auch für die Quantenverschlüsselung. Diese soll das sichere Internet der Zukunft ermöglichen und die nächste Generation von Satellitennavigationssystemen. Das DLR betreibt seit vielen Jahren experimentelle Bodenstationen, um diese Technologien voranzutreiben. Am 12. Oktober 2022 wurde nun eine neue leistungsstärkere Bodenstation am DLR-Standort Oberpfaffenhofen eingeweiht.

„Zukünftig wird es immer wichtiger, Satelliten effizient miteinander zu vernetzen sowie den Datenaustausch zum Boden sicher und leistungsstark zu gestalten im Angesicht der immer größeren Datenmengen bei Kommunikation, Navigation und Erdbeobachtung ebenso wie vor dem Hintergrund knapper werdender Funklizenzen“, sagt die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla. „Die optische Freiraumkommunikation bietet hier eine vielversprechende Perspektive, deren vielfältige Möglichkeiten wir mit der neu ausgebauten Bodenstation in Oberpfaffenhofen austesten und weiterentwickeln werden. Insbesondere bei der Absicherung des Austauschs sensibler Daten etwa bei kritischen Infrastrukturen im All und auf der Erde können uns Lösungen der satellitenbasierten Quantenkommunikation entscheiden voranbringen.“ Das Kernstück der neuen optischen Bodenstation ist ein neues Teleskop mit 80-Zentimeter Durchmesser in einer sogenannten Coudé-Anordnung, bei der das Licht des Teleskops über Spiegel direkt in ein Labor darunter geführt wird. Dies ermöglicht völlig neue Experimente, die in dieser Form bislang nicht durchgeführt werden konnten.

Datenübertragung mit Terabit-Geschwindigkeit
Optische Verbindungen zwischen Satelliten und den Empfangsstationen am Boden, wie sie bei der Anbindung von Kommunikationssatelliten an das Internet oder bei der Datenübertragung von Erdbeobachtungsatelliten an deren Daten-Prozessierungszentren eingesetzt werden, sind mit dem nötigen Weg durch die Atmosphäre eine besondere Herausforderung. Temperaturschwankungen in der Atmosphäre führen zu einer Verzerrung der optischen Satellitensignale, die Übertragungsfehler bewirken können.

Die neue Bodenstation erlaubt es diese Phänomene genauer als bisher zu untersuchen, um Verfahren für eine fehlerfreie Übertragung auch unter schwierigen Bedingungen zu erreichen. So zielen die Arbeiten des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation sowohl darauf ab, Signale am Boden bestmöglich empfangen zu können, als auch die Sendesignale der Bodenstation so „vorzuverzerren“, dass sie den Satelliten im All möglichst ungestört erreichen. In bodennahen Versuchen konnte das Institut bereits 2016 eine Übertragungsrate von 1,72 Terabit pro Sekunde erreichen und 2017 eine Übertragungsrate von 13,2 Terabit pro Sekunde realisieren. Diese Datenrate würde ausreichen, um ganz Westeuropa mit einer schnellen Internetanbindung zu versorgen. Mit der neuen Bodenstation sollen solche Versuche nun auch mit Satelliten durchgeführt werden.

Quantenschlüssel aus dem All
Eine genaue Entzerrung des Satellitensignals ist zudem eine Grundvoraussetzung, um Quantenschlüssel aus dem All möglichst effizient verteilen zu können. Das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation hat dazu erfolgreiche Vorarbeiten geleistet und bereits im Jahr 2013 zusammen mit der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) erfolgreiche Übertragungsversuche von einem Flugzeug zum Boden durchgeführt. Quantenschlüssel sollen künftig genutzt werden, um die verschlüsselte terrestrische Übertragung so abzusichern, dass sie Angriffen durch Quantencomputer standhalten. „Eine beweisbar sichere Absicherung der Kommunikation ist insbesondere für Nutzer wie Regierungsstellen, Behörden, Banken, Versicherungs- und Industriegesellschaften von immenser Bedeutung“, sagt Dr. Susann Groß, Leiterin der DLR-Programmdirektion für Raumfahrtforschung und -technologie.

Präzisere Navigation mit optischen Satellitenlinks
Satellitennavigationssysteme wie das europäische Galileo und das amerikanische GPS sind bereits heute als unabdingbare Infrastrukturen im alltäglichen Leben und Wirtschaften verankert. Sie senden präzise Zeitsignale aus. Wenn der Empfänger diese Information von mindestens vier Satelliten empfängt, die Uhren korrekt synchronisiert und die Satellitenbahnen genau bekannt sind, kann der Empfänger daraus seine exakte Position ermitteln. Um die Zeitsignale der Satelliten zu synchronisieren und die Satellitenbahnen zu bestimmen, muss heute ein komplexer Prozess auf der Basis von Messungen einer Vielzahl von Sensorstationen am Boden ablaufen. Am DLR wurde mit Kepler ein neuer Ansatz entwickelt, bei dem optische Verbindungen zwischen Navigationssatelliten eingesetzt werden. Diese optischen Verbindungen werden genutzt, um die Satelliten direkt zu synchronisieren und um die Bahnen mit nur zwei Bodenstationen exakt zu bestimmen. Dies führt nicht nur zu einer deutlichen Vereinfachung des Systems, sondern auch zu einer erheblich verbesserten Genauigkeit

„Der Kepler-Ansatz hat das Potenzial die zukünftige Automatisierung im Verkehr durch hochpräzise Ortsdaten deutlich zu erleichtern“, sagt Dr. Pagels-Kerp, DLR-Bereichsvorständin Raumfahrt. Zudem wäre das System kaum mehr anfällig für Störungen, die heute etwa in Kriegs- und Krisengebieten willentlich herbeigeführt werden. In diesem Kontext wird die neue Bodenstation wertvolle Beiträge für die Validierung der DLR-Konzepte liefern.

Technologietransfer
Das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation ist eine der weltweit führenden Forschungseinrichtungen für die Entwicklung optischer Freiraumverbindungen. Im Umfeld des Instituts haben sich Firmen wie TESAT Spacecom in Backnang und die Ausgründung Mynaric zu den bedeutendsten Firmen in diesem Sektor entwickelt. Die neue Bodenstation wird dabei helfen, diese starke deutsche Positionierung zu erhalten und weiterzuentwickeln.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• DLR

Der Beitrag DLR: Festigung einer bedeutenden Rolle in der Laserkommunikation mit Satelliten erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Arianespace 7. September 2022.

Evry, Frankreich, 7. September 2022 – Am Mittwoch, den 7. September 2022 um 18:45 Ortszeit startete eine von Arianespace betriebene Ariane 5-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana erfolgreich mit dem Telekommunikationssatelliten EUTELSAT KONNECT VHTS an Bord ins All.

„Mit dem erfolgreichen Start dieses neuen Satelliten kann Arianespace stolz sein, zum 37. Mal seit 1983 einen Satelliten des Betreibers Eutelsat in die Umlaufbahn gebracht zu haben“, sagte Stéphane Israël, CEO von Arianespace. Der von Thales Alenia Space gebaute EUTELSAT KONNECT VHTS wird Europas unterversorgte Gebiete und die dortige Bevölkerung mit dem Internet verbinden. Er ist damit eine perfekte Versinnbildlichung unseres Bestrebens, mit Hilfe von Weltraumtechnologien das Leben auf der Erde zu verbessern. Ein weiterer Erfolg für das europäische Trägerraketenteam und Ariane 5, der nach diesem Flug noch drei weitere, letzte Starts bevorstehen.“

Mit einer Direkt-Datenrate von 500 Gbps wird EUTELSAT KONNECT VHTS in ganz Europa, insbesondere in abgelegenen Regionen mit geringer Abdeckung, einen Hochgeschwindigkeits- Internetzugang bereitstellen, der in Bezug auf Leistung und Kosten mit Glasfasernetzen vergleichbar ist. Er wird damit einen wichtigen Beitrag zur Überwindung der digitalen Kluft leisten. EUTELSAT KONNECT VHTS wird zudem Hochgeschwindigkeitsverbindungen für fixe und mobile Telekommunikationsnetze zu Land, zu Wasser und in der Luft bereitstellen.

EUTELSAT KONNECT VHTS wurde von Thales Alenia Space in Frankreich gebaut und basiert auf der komplett elektrisch angetriebenen Plattform Spacebus NEO. Die an Bord befindliche Spitzentechnologie wurde mit Unterstützung der französischen Regierung, in Gestalt der französischen Raumfahrtbehörde CNES, im Rahmen des Programms für Zukunftsinvestitionen (Programme d’Investissement d’Avenir) und von der europäischen Weltraumorganisation ESA entwickelt. Die Nutzlast schließt vor allem den weltweit leistungsstärksten digitalen Prozessor ein, der eine flexible Zuteilung der Kapazitäten, eine optimierte Nutzung und Unterstützung des Frequenzspektrums sowie den schrittweisen Ausbau des Bodennetzwerks ermöglicht.

„Zum dritten Mal in ihrer Erfolgsgeschichte hat Ariane 5 heute einen einzelnen Telekommunikationssatelliten in die geostationäre Umlaufbahn gebracht. Unser Launcher, der ein Meister der Doppelstarts ist, hat damit erneut seine Vielseitigkeit unter Beweis gestellt. Eine Vielseitigkeit die von der Ariane 6 noch übertroffen werden wird. Sie kann an alle Arten von Missionen in alle möglichen Umlaufbahnen angepasst werden um den Kunden von Arianespace einen maximalen Mehrwert zu bieten“, sagte André-Hubert Roussel, CEO der ArianeGroup.

Die Schwerlast-Trägerrakete Ariane 5 ist ein Programm der Europäischen Weltraumorganisation ESA, das in Zusammenarbeit mit der Industrie und öffentlichen Institutionen in 12 europäischen Partnerstaaten durchgeführt wird. Ihre Starts werden von Arianespace durchgeführt.

Als Hauptauftragnehmer für die Entwicklung und den Bau von Ariane 5 ist ArianeGroup für die Bereitstellung der Trägerrakete bis zu ihrem Start verantwortlich und führt dazu ein Netzwerk von mehr als 600 Unternehmen an, darunter 350 kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Auf der Startrampe liefert ArianeGroup eine flugtaugliche Trägerrakete an ihre Tochtergesellschaft Arianespace, die Ariane 5 im Raumfahrtzentrum Guayana (CSG) in Französisch-Guayana vermarktet und betreibt. Während der Startkampagnen arbeitet Arianespace eng mit der französischen Raumfahrtagentur CNES zusammen, die für die Konzeption der Trägerrakete Ariane 5, die Installationen zur Vorbereitung der Satelliten und für den Startplatz verantwortlich ist.

Nach dieser Mission werden noch drei weitere Ariane-5-Trägerraketen starten, darunter die JUICE- Mission. Danach wird sie von Ariane 6 abgelöst, um institutionelle Missionen Europas und den rasant wachsenden kommerziellen Bedarf zu bedienen.

Der Start auf einen Blick
Der Start erfolgte am 7. September 2022 um 18:45 Uhr Ortszeit (21:45 Uhr UTC) vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana.
6400 kg Gewicht der von der Trägerrakete in dieser Mission beförderten Gesamtnutzlast
3. von Arianespace in diesem Jahr (2022) durchgeführter Start
114. Start einer Ariane 5 von Kourou
343. von Arianespace durchgeführter Start
89. Start in Folge mit planmäßigem Betrieb des Hauptstufentrieb- werks Vulcain 2
114. Start in Folge mit planmäßigem Betrieb der Feststoffbooster (EAP)
154. Start in Folge mit planmäßigem Betrieb des Oberstufentriebwerks HM7B
1100+ Zahl der von Arianespace gelaunchten Satelliten

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Eutelsat Konnect VHTS auf Ariane 5 ECA

Der Beitrag Ariane 5: Erfolgreicher Start des Satelliten EUTELSAT KONNECT VHTS erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR 11. Juli 2022.

11. Juli 2022 – Wie reagieren unsere Wälder auf Klimaveränderungen? Und wie verändert sich unsere Umwelt durch den Einfluss von Dürren, aber auch durch extreme Regenfälle? Ab dem 11. Juli 2022 steht Forschenden in Deutschland ein neues Tool zur Verfügung, um solche Fragen zu beantworten: Die Internetplattform „EO-Lab“ bietet leistungsstarke Rechnertechnologie und Software, um die Daten von Erdbeobachtungssatelliten analysieren zu können. „Das Portal dient dabei nicht nur zur Verarbeitung von Informationen, sondern bietet auch eine optimale Umgebung, um neue Algorithmen zu entwickeln“, erläutert Peter Wagner, Projektleiter EO-Lab in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Methoden Künstlicher Intelligenz spielen dabei eine herausragende Rolle, da sie sensitiver und die Ergebnisse präziser sind als bei herkömmlichen Softwarelösungen.“

EO-Lab ist Teil der Strategie „Künstliche Intelligenz“ der Bundesregierung und ermöglicht den Nutzerinnen und Nutzern einen einfachen, kostenfreien Zugang zu Daten von nationalen Satellitenmissionen wie TerraSAR-X und EnMAP, aber auch zu Daten des europäischen Copernicus-Systems sowie von kommerziellen Missionen. Indem sie die Analysemöglichkeiten des Portals nutzen, können Universitäten und Forschungseinrichtungen den großen personellen und finanziellen Aufwand einsparen, den das Einrichten von Datenzugängen sowie das Speichern und Verwalten der stetig steigenden Datenmengen erfordert.

Umfassende Services unterstützen Forschende bei der wissenschaftlichen Arbeit
EO-Lab bietet Forschenden zur Entwicklung von Algorithmen nicht nur die erforderlichen Rechenressourcen, sondern auch wichtige Elemente, die Einstieg, Durchführung und Finalisierung von Forschungsprojekten erleichtern. Um Neueinsteiger auf der Plattform zügig mit KI-Methoden und mit der Nutzung der Plattform vertraut zu machen, werden umfassendes Informationsmaterial, Schulungen und Online-Seminare angeboten. Zur Durchführung der Arbeit stehen die notwendige Software und Arbeitsumgebung bereit.

Ein Online-Forum ermöglicht und fördert außerdem den für die Forschung wichtigen Austausch zwischen Wissenschaft und Entwicklung. Zudem werden die Nutzerinnen und Nutzer dabei unterstützt, ihre Ergebnisse auf der Plattform zu präsentieren. EO-Lab ist vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) sicherheitszertifiziert und wird in einem deutschen Rechenzentrum gehostet. Dies bietet die notwendige Sicherheit dafür, dass Nutzer auch ihre eigenen Daten für die Analysen mit einbinden können.

Datenanalyse ermöglicht Fortschritte in Landschaftsplanung und Umweltschutz
EO-Lab eröffnet damit neue Möglichkeiten für Forschende aus allen Fachrichtungen, ihre Arbeiten zu Umweltforschung und Geoinformation schnell und zielorientiert umzusetzen und neue Methoden zur Datenauswertung zu entwickeln. Die Ergebnisse dieser Analysen sind besonders wichtig für Anwendungen in den Bereichen Stadtentwicklung, Landschaftsplanung, Meteorologie, Land- und Forstwirtschaft sowie Umwelt- und Naturschutz. So helfen die Daten aus dem Weltall, zukünftige Maßnahmen und Projekte effizient zu planen. Ein großer Vorteil der Satellitendaten gegenüber Informationen von erdgebundenen Systemen ist dabei, dass sie kontinuierlich und an jedem Ort der Erdoberfläche aufgezeichnet werden können. Hierdurch stehen der Wissenschaft riesige Datenmengen zur Verfügung, die anschließend mit Hilfe von Algorithmen analysiert werden können.

Synergien mit CODE-DE
EO-Lab ist das wissenschaftliche Gegenstück zum Internetportal CODE-DE, das Erdbeobachtungsdaten des europäischen Copernicus-Programms für die öffentliche Hand zugänglich macht. Beide Internetplattformen ergänzen sich dabei, indem etwa KI-Algorithmen auf EO-Lab entwickelt und nach erfolgreichem Test auf CODE-DE auch zur Nutzung durch öffentliche Einrichtungen implementiert werden. So profitieren Wissenschaft und Gesellschaft gleichermaßen von den Synergien.

Die EO-Lab Plattform wurde von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in Auftrag gegeben. Für Aufbau und Betrieb der Plattform ist die Firma CloudFerro verantwortlich, die auch der Betreiber der nationalen Copernicus-Plattform CODE-DE für deutsche Behörden ist.

Internetplattform „EO-Lab“
https://code-de.org/de/ (ehemals https://eo-lab.org/de/)

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Erde

Der Beitrag DLR: Mit Künstlicher Intelligenz die Welt von morgen planen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Airbus Defence and Space 14. Juni 2022.

Toulouse, 14. Juni 2022 – Der von Airbus gebaute Telekommunikationssatellit MEASAT-3d befindet sich in Kourou, Französisch-Guayana, und ist bereit für seinen Start mit einer Ariane 5 am 22. Juni 2022.

MEASAT-3d ist der 57. E3000-Satellit, den Airbus gebaut hat. Er wird auf der Orbitalposition 91,5°E positioniert und mit dem ebenfalls von Airbus gebauten MEASAT-3b zusammen arbeiten. Dieser neue Satellit wird die Breitbandgeschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit/s in Gebieten mit begrenzter oder fehlender terrestrischer Konnektivität in ganz Malaysia erheblich verbessern und gleichzeitig Redundanz und zusätzliche Kapazität für die Videoübertragung in HD, 4K und schließlich 8K im asiatisch-pazifischen Raum bieten.

Francois Gaullier, Leiter des Bereichs Telekommunikationssatelliten bei Airbus, sagte: „MEASAT-3d basiert auf unserer äußerst zuverlässigen Eurostar-Satellitenplattform, zu der auch die aktuelle E3000-Serie gehört. Es befinden sich derzeit 58 Eurostar-Satelliten in der Umlaufbahn, die zusammen mehr als 1000 erfolgreiche Betriebsjahre haben. MEASAT ist ein wichtiger Kunde für uns, und wir freuen uns darauf, dass dieser fortschrittliche Satellit ihr künftiges Geschäft unterstützen wird.“

Der Satellit verfügt nicht nur über C- und Ku-Band-Kapazitäten für DTH-, Videoübertragungs- und Telekommunikationsdienste, sondern auch über eine HTS-Ka-Band-Mission mit mehreren Nutzer-Spot-Beams, die für die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Breitbandkommunikation über Malaysia optimiert sind, um die digitalen Löcher im Land zu überbrücken; und eine Q/V-Band-Nutzlast, die erste ihrer Art im asiatisch-pazifischen Raum, die es MEASAT ermöglicht, die Ausbreitungseffekte in Regionen mit hohen Niederschlagsmengen wie Malaysia zu untersuchen, um die Entwicklung der nächsten Satellitengeneration zu ermöglichen. Der Satellit hat auch eine L-Band-Navigationsnutzlast für das Korea Augmentation Satellite System (KASS) für KTSAT an Bord.

MEASAT-3d ist für eine Betriebsdauer von mehr als 19 Jahren geplant und soll am Ende seiner Lebensdauer eine elektrische Leistung von 12 kW haben.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• MEASAT-3D & GSAT-24 auf Ariane 5 ECA+

Der Beitrag Airbus: MEASAT-3d bereit zum Start erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Andreas Weise.

Raumcon ist ein (Internet-)Forum für Austausch und Diskussion.

Es lebt und atmet und das nun schon über zwei Jahrzehnte lang. Zur Erinnerung: Dieses „neuartige Internetz“ und die damit sich verbindenden Möglichkeiten völlig neuer Kommunikationsformen war damals Anfang der 2000er für viele Faszination und Chance, etwas bis dahin nicht dagewesenes zu schaffen und mit vielen anderen Menschen zu teilen. Heute, zwanzig Jahre später, stehen wir vor der Frage: Passt das noch, was damals gedacht und erhofft wurde?

Von Seiten der technischen Entwicklung hatte es mit dem Jahre 2021 einen Quantensprung gegeben. Portal und Forum wurden in einem enormen Kraftakt auf neue Software umgestellt und somit fit für die nächsten Jahre gemacht.

Doch die technische Erneuerung ist die eine Seite. Wie sieht es mit der inhaltlichen „Erneuerung“ aus? Ist die überhaupt notwendig? Wie soll es weitergehen?

Die sogenannten „Sozialen Medien“ haben zu Kommunikationsformen geführt, die so nur von wenigen Visionären erahnt wurden. Und so manche Kommunikationskultur hat sich nicht gerade zum Positiven entwickelt. Der Ton ist rauer und ruppig geworden. Die Enter-Taste wir oft schneller gedrückt, als das Hirn den Gedanken zu Ende bringen kann.

Schon 2018 hatten wir uns darüber unter dem Titel „Weiter so (?) … Zum Stand der Dinge 2018 …“ intensiv ausgetauscht.
Und … Wir leben heute in einer sehr dynamischen Zeit. Seit Ende Februar ist sogar die Rede von einer Zeitenwende. Vieles, was noch vor wenigen Wochen unverrückbar schien, steht jetzt auf dem Prüfstand, ist, bzw. wird korrigiert oder auch schlicht vernichtet.

Es ist also legitim, ja sogar zwingend notwendig zu fragen:
Wo stehen wir mit dem Forum Raumcon und mit dem Informationsportal Raumfahrer.net und wie geht es weiter?

Entsprechend trafen sich ein Dutzend Raumfahrtfreunde, sämtlich Mitglieder vom Trägerverein „Raumfahrer.Net e.V.“. Sie kamen aus dem gesamten Bundesgebiet, aus Holland und aus Österreich zu einem Workshop in Köln vom 6. bis 8. Mai 2022 zusammen. Unter den Teilnehmer*innen in der DJH Jugendherge Köln-Deutz waren Moderatoren des Forums, Portalredakteure, Techniker für den Betrieb und „einfache“ Foristen. Ein Teilnehmer war per Video zugeschaltet.
Es wurde intensiv, teilweise auch kontrovers über verschiedene Themen der Moderation, des Betriebes des Forums und des Portals, über die zukünftige Entwicklung und positive und negative Aspekte möglicher Lösungsansätze diskutiert.

Ausgangspunkt war eine Analyse, eine Selbstreflexion auf folgende Fragen:
Was ist aktuell positiv bei uns?
Was ist aktuell negativ bei uns, bzw. läuft nicht so gut?
Was sind Ideen für die weitere Zukunft und wie können wir sie umsetzten?

Interessant war, dass die Bewertung des Ist-Zustandes von den Teilnehmenden doch sehr einheitlich war. Es ging um negative Streitkultur, Lagerbildung, auch regional, „Du“-Botschaften, einen Mangel an Differenzierungsfähigkeit, aber auch um die Faszination, die wichtige kostenlose Wissensbereitstellung, Veranstaltungen, das Treffen von Gleichgesinnten, das Kennenlernen interessanter Menschen, Spaß am Journalismus oder der unabhängige Berichterstattung.
Es wurde über mehr eigene Beiträge und Autoren im Portal gesprochen, die Gewinnung von „Nachwuchs“ (ja auch wir werden älter.) und so weiter und so fort.

Großen Raum nahm die Problematik der Moderation des Forums ein. Moderiert man zu viel oder zu wenig? Gibt es ein Generalrezept? Die Moderatoren tauschten sich über ihre Erfahrungen und auch über nicht immer einheitliche Ansätze aus. Der eine moderiert so, der andere eben so. Was ist richtig? Einig waren sich alle in der Aussage: Moderiert muss werden. Als Ergebnis der Diskussion wurde die Wiederbelebung der Funktion des sogenannten Global-Mods vorgeschlagen. Er soll gegebenenfalls intern beraten, schlichten, wo erforderlich und wenn notwendig auch einmal eine klare Ansagen mitteilen.

Aber die reine Moderation war nicht alles, es ging auch um deren Grundlagen:
So wurden auch aktuelle Forum-Regeln einer Prüfung auf Aktualität unterzogen. Und von den Foren-Regeln kam man ganz schnell zur Vereinssatzung. Schließlich steht dort drin, warum wir das hier alles machen. Manchmal ist es eben notwendig, solche nur vermeintlich trivialen Dinge wieder in den Fokus zu stellen.
Die Vereinssatzung ist aus dem Jahre 2002. Um so erstaunlicher war es erneut festzustellen: Das Alles ist noch genau so gültig und zutreffend. Allenfalls wird es notwendig sein, das eine oder andere aktuell zu kommentieren.

Die Regeln auf dem „Tummelplatz“ Forum sind klar definiert. Man sollte öfter einmal nachlesen. Unsere Gründungsväter und -mütter haben sich damals vor 20 Jahren viel Mühe gegeben, das Regelwerk zukunftssicher zu gestalten. Und genau diese Regeln sind eben noch heute unsere Leitlinien.

Alle Beteiligten waren sich noch in einer anderen Sache völlig einig: Der persönliche Kontakt, das direkte Gespräch, das sich in die Augen sehen ist durch nichts zu ersetzen. Videokonferenzen können hier nur ergänzend sein.
Deshalb werden wir die langfristigen Planungen für das nächste Raumcon-Treffen wieder aufnehmen. Vielleicht sollte man hierbei den Schwerpunkt auf das miteinander Reden, sowie auf eigene Vorträge legen. In Corona-Zeiten ist es ohnehin nicht einfach Fachbesuche zu tätigen. Außerdem möchten wir alle bestärken, die lokalen Raumcon-Stammtische und alle anderen Formen von Zusammenkünften von Freunden der Raumfahrt wieder aufzunehmen und auszubauen.

Abschließend gilt der Dank für die perfekte Organisation der Veranstaltung und allen die dabei waren oder auf anderem Weg ihren Input beigetragen haben.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Kritik und Anregungen

Der Beitrag Raumfahrer.net 2022 – Wie entwickeln wir uns weiter? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Isar Aerospace.

München, 15. Dezember 2021 – Isar Aerospace, der führende und kapitalstärkste private europäische Anbieter von Startdiensten mit Schwerpunkt auf kleine und mittlere Satelliten, und Astrocast, das führende Schweizer Unternehmen für Nanosatelliten mit Schwerpunkt im Bereich Internet der Dinge (IoT), haben heute bekanntgegeben, eine verbindliche Launch Service Vereinbarung geschlossen zu haben. Bis Anfang 2024 wird Isar Aerospace den Astrocast-Satelliten im Rahmen einer Rideshare-Mission von seinem Startplatz in Andøya, Norwegen, in eine sonnensynchrone Umlaufbahn bringen. Darüber hinaus eröffnet der Vertrag Optionen für den Start weiterer Satelliten. Dieser Vertrag erweitert den kommerziellen Kundenstamm von Isar Aerospace und steht für das Vertrauen, welches Kunden aus der europäischen Raumfahrt dem Unternehmen entgegenbringen.

Während die Nachfrage im Bereich IoT weltweit explosionsartig ansteigt, können derzeitige Satellitenlösungen den Anforderungen kaum gerecht werden, denn über 85 % der Erdoberfläche werden nicht von herkömmlichen Mobilfunknetzen abgedeckt. Das Potenzial für das Internet der Dinge ist mit 30 Millionen erwarteten Verbindungen bis 2025 sehr groß. Astrocast erweitert seine globale Nanosatellitenkonstellation und bietet Module mit geringem Stromverbrauch an, um Millionen von IoT-Geräten in abgelegenen, ländlichen und maritimen Gebieten effizient und kostengünstig miteinander zu verbinden.

„Technologien im Weltraum sind für alle Industrien auf der Erde von entscheidender Bedeutung. Wir freuen uns, Astrocast in seiner Entwicklung zu unterstützen – besonders, weil unsere Unternehmen ähnliche Wurzeln haben: ihre Gründer kommen von einer technischen Universität und wollen die Raumfahrtindustrie in Europa revolutionieren. Wir sind stolz darauf, unseren Kundenstamm weiter auszubauen und danken Astrocast für das Vertrauen, das es unserem Team entgegenbringt“, sagt Stella Guillen, Chief Commercial Officer von Isar Aerospace.

Astrocast geht mit seinem Service Herausforderungen in den Bereichen Landwirtschaft und Viehzucht, Öl, Gas und Bergbau, Schifffahrt, Umwelt, vernetzte Fahrzeuge und IoT-Geräte an. Das Netzwerk ermöglicht Unternehmen die Überwachung, Verfolgung und Kommunikation mit kritischer Infrastruktur von jedem Ort der Welt aus. Das Unternehmen hat bereits eine Satellitenkonstellation im Weltraum in Betrieb und ist damit allen direkten Wettbewerbern einen Schritt voraus. Astrocast ging im August 2021 an die Börse und ist an der Euronext Growth in Oslo notiert.

„Wir freuen uns über den Vertrag mit Isar Aerospace. Als ein in Europa ansässiger Satellitenbetreiber begrüßen wir es sehr, europäische Lösungen für den Start unserer Satelliten zu unterstützen und freuen uns besonders, dass wir die Möglichkeit haben, unseren Satelliten von Norwegen aus zu starten. Isar Aerospace hat uns eine großartige Lösung präsentiert, und wir freuen uns darauf, seine Entwicklung auf dem Weg zum ersten Launch mitzuverfolgen“, sagt Kjell Karlsen, Chief Financial Officer von Astrocast.

Über Astrocast
Das inzwischen börsennotierte Unternehmen Astrocast SA ist das am weitesten entwickelte globale Nanosatelliten-IoT-Netzwerk zur Lösung von Herausforderungen in Bereichen wie Landwirtschaft und Viehzucht, Öl, Gas und Bergbau, Schifffahrt, Umwelt, vernetzte Fahrzeuge und IoT-Geräte. Das Astrocast-Netzwerk ermöglicht es Unternehmen, kritische Infrastruktur von jedem Ort der Welt aus zu überwachen, zu verfolgen, zu bewerten und mit den Anlagen zu kommunizieren. In Zusammenarbeit mit Airbus, CEA/LETI, der Europäischen Weltraumagentur ESA und Thuraya hat Astrocast Astronode S entwickelt, ein hochmodernes Modul mit einer flachen L-Band-Antenne, extrem niedrigem Stromverbrauch und kleinem Formfaktor. Astrocast wurde 2014 von einem renommierten Expertenteam gegründet und entwickelt, baut und testet alle Produkte selbst, von den Satelliten bis zu den Modulen.
Weitere Informationen finden Sie unter www.astrocast.com .

Über Isar Aerospace
Isar Aerospace mit Sitz in Ottobrunn/München entwickelt und baut Trägerraketen für den Transport von kleinen und mittleren Satelliten sowie Satellitenkonstellationen in die Erdumlaufbahn. Gegründet wurde das Unternehmen 2018 von Daniel Metzler, Josef Fleischmann und Markus Brandl. Seither ist es auf über 200 Mitarbeiter aus rund 40 Nationen gewachsen, die langjährige Raumfahrtexpertise aus der Praxis sowie Erfahrungen aus anderen Hightechindustrien mitbringen. Das Unternehmen wird privat finanziert vom ehemaligen SpaceX Vice President Bulent Altan und führenden Investoren wie Airbus Ventures, Apeiron, Earlybird, HV Capital, Lakestar, Lombard Odier, Porsche SE, UVC Partners und Vsquared Ventures.
Weitere Informationen finden Sie unter https://www.isaraerospace.com/ .

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Isar Aerospace

Der Beitrag Isar Aerospace: Astrocast weiterer Kunde erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ECDF.

30. August 2021 – Diese neue Technologie ermöglicht potenziell eine um drei Größenordnungen schnellere Verschränkungsrate als die Quantenkommunikation per Satelliten ohne Quantenspeicher und kann darüber hinaus auch für die Überbrückung größerer Distanzen eingesetzt werden.

Die Studie legt nahe, dass Quantenspeicher (QS), (in denen Information gesichert werden) eingesetzt werden können, um die Nutzung hochsicherer Kommunikationstechnologie zu ermöglichen. Dies geschieht durch die Verbreitung der Quantenverschränkung, ein Phänomen, bei dem zwei Teilchen miteinander verbunden sind, auch über große Entfernungen hinweg.

QS sind eine Schlüsseltechnologie zur Realisierung sogenannter Quantenrepeater mit denen Quantenverschränkung effizient über weite Entfernungen erzeugt werden kann. Die Forschungsarbeiten des Gemeinschaftsprojekts haben gezeigt, dass mit QS ausgestattete Satelliten Verschränkungsraten liefern, die um drei Größenordnungen höher liegen als die von glasfaserbasierten Quantenrepeatern oder Weltraumsystemen ohne QS.

Die Studie wurde in der Zeitschrift npj Quantum Information veröffentlicht. Beteiligt waren auch die Technische Universität Berlin, das Institut für Optische Sensorsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR-OS) und das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.

„Mit unserer Arbeit zeigen wir, dass die von uns vorgeschlagene Methode viel leistungsfähiger ist als die bisher diskutierten Verfahren der direkten Signalübertragung über Satelliten und wir identifizieren vielversprechende physikalische Systeme, mit denen sie umgesetzt werden kann. Quantenkommunikationsverbindungen werden die Grundlage des Quanteninternets bilden – dank Quantenrepeatern und weltraumgestützter Systeme ist die Technologie dann auch global einsetzbar“, erklärt Prof. Dr. Janik Wolters, ECDF-Professor für Physikalische Grundlagen der IT-Sicherheit am DLR-OS, die Forschungsergebnisse. Das ist ein entscheidender Vorteil gegenüber Glasfasern, die aufgrund der exponentiellen Signalverluste jenseits von einigen hundert Kilometern nicht realistisch einsetzbar sind. Diese Einschränkung wäre dank der neuen Technologie dann obsolet.

Konkret schlagen die Forscher*innen den Einsatz von Satelliten vor, die in einer erdnahen Umlaufbahn mit Quantenspeichern ausgestattet sind. Der Quantenspeicher konzentriert sich auf die Verteilung und Synchronisierung der Datenübertragung, die ansonsten zufällig stattfinden würde. „Dadurch erlaubt unser System atmosphärische Verluste in der optischen Signalübertragung besser auszugleichen und so die geheimen Schlüsselraten zu verbessern. Dies gilt übrigens nicht nur für Quantenkommunikation über Satelliten, sondern ganz allgemein für QKD-Protokolle“, so Wolters.

Über das Einstein Center Digital Future (ECDF)
Das ECDF ist ein interdisziplinäres Projekt der Charité – Universitätsmedizin Berlin, der Freien Universität Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin, der Technischen Universität Berlin und der Universität der Künste Berlin. Das Zentrum für Digitalisierungsforschung begreift sich als hochschulübergreifender Nukleus für die Erforschung und Förderung digitaler Strukturen in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Das interdisziplinäre Projekt schafft am Standort Berlin mehr Verknüpfungen im Bereich der Digitalisierung, probiert neue Formen der Zusammenarbeit aus und konzentriert sich auf innovative interdisziplinäre Spitzenforschung. Das ECDF wurde im September 2016 von der Einstein Stiftung Berlin bewilligt.

Publikation:
M. Gündoğan, J. Sidhu, V. Henderson, L. Mazzarella, J. Wolters, D.K.L. Oi und M. Krutzik, Proposal for space-borne quantum memories for global quantum networking, npj Quantum Information 7, 128

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Quantenkommunikation im Weltraum?

Der Beitrag ECDF: Quantenspeicher auf Satelliten für Quanteninternet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR.

Start-up gewinnt Ausschreibung für innovativen Testsatelliten

Junge, innovative Unternehmen spielen eine immer größere Rolle in der Raumfahrt – auch in Deutschland. „Start-ups bereichern die Raumfahrt. Sie bringen frischen Wind in die Branche und treiben Technologieentwicklungen voran. Wir fördern diese Entwicklung und setzen uns stark für junge Unternehmen in der deutschen Raumfahrtlandschaft ein. Deshalb freuen wir uns sehr, dass ein Konsortium um das Würzburger Start-up S4 GmbH (Smart Small Satellite Systems) im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation ESA den innovativen Testsatelliten LoLaSat entwickeln, bauen und in einem sehr niedrigen Erdorbit betreiben wird. Mit diesem Satelliten forscht das junge Unternehmen an schnellem Internet aus dem All mit sehr kurzen Signallaufzeiten und leistet damit Pionierarbeit in knapp 300 Kilometern über der Erde“, betont Dr. Walther Pelzer, Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR, die im Auftrag der Bundesregierung das deutsche ESA-Budget steuert. So finanziert sie auch mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) die Ausschreibung des VLEO-Projekts (Very Low Earth Orbit) aus dem sogenannten ARTES-Programm der ESA. Läuft alles nach Plan, dann soll der Testsatellit Ende 2023 in den Weltraum starten.

Schnelles Internet ohne lange Laufzeiten

In unserer modernen Welt sollte eine gute Internetversorgung eigentlich selbstverständlich sein. Ebenso werden große Ansprüche an eine hohe Verfügbarkeit mobiler Datenversorgung gestellt. In Deutschland gibt es nach wie vor zahlreiche Haushalte, die nicht oder nur unzureichend an das Internet angebunden sind. Ebenso gibt es große Engpässe der mobilen Anbindung abseits der dicht bevölkerten Regionen sowie im Flug- und Schifffahrtsbereich. „In Gebieten, in denen der terrestrische Netzausbau nicht möglich, beziehungsweise wirtschaftlich nicht sinnvoll ist, ergänzen schon heute verfügbare Satellitennetze unsere Kommunikationsinfrastruktur. So gibt es mehr und mehr Fluglinien, die ihre Flugzeuge über Funkverbindungen per Satellit ans Internet anschließen.

Gleiches gilt für den Schiffsverkehr. Auch gibt es bereits viele Initiativen, die satellitenbasiertes Internet of Things (IoT) anbieten sowie erste Satellitenmegakonstellationen für Breitbanddienste“, betont Dr. Pelzer. Neben dem wachsenden Bedarf nach mehr Datenübertragungskapazitäten sind für einige Anwendungen geringe Latenzen – also kurze Signallaufzeiten – extrem wichtig. Beispiele hierfür sind Virtual Reality beziehungsweise Augmented Reality und bestimmte Anwendungen beim autonomen Fahren. Allerdings stoßen hierbei viele Satellitenverbindungen an ihre Grenzen: Durch den großen Abstand der Satelliten zur Erdoberfläche haben die Signale eine verhältnismäßig lange Laufzeit, die aber durch die Wahl niedrigerer Orbits verkürzt werden kann.

Neuer Orbit, neue Perspektiven

Traditionell befinden sich Kommunikationssatelliten wie die Fernsehsatelliten im geostationären Orbit, etwa 36.000 Kilometer über der Erdoberfläche. Es bestehen bereits Konstellationen im mittleren Erdorbit, etwa 8.000 Kilometer über der Erdoberfläche. Weitere befinden sich im niedrigen Erdorbit in etwa 500 bis 1.200 Kilometern Höhe im Aufbau. Im VLEO-Projekt soll nun ein Satellit auf einer noch niedrigeren Flugbahn im sogenannten sehr niedrigen Erdorbit in einer Höhe von etwa 200 bis 300 Kilometern ausgesetzt werden. Neben der kürzeren Signallaufzeit bringt VLEO einige andere Eigenschaften mit sich – manche davon positiv, manche negativ.

Zunächst wird der Start des Satelliten einfacher. Durch die geringe Entfernung zur Erde wird für die Kommunikation weniger Energie benötigt, wodurch Kommunikationstechnologien, die bereits auf der Erde zum Beispiel für 5G-Anwendungen eingesetzt werden, kostengünstiger werden. Allerdings überfliegen Satelliten im VLEO Orte auf der Erde deutlich schneller als Satelliten auf höheren Umlaufbahnen. Das führt zu Signalverschiebungen, die die Kommunikation anspruchsvoller werden lassen. Außerdem herrscht in niedrigen Umlaufbahnen verhältnismäßig viel Restatmosphäre.

Dies ist Fluch und Segen zugleich: Zum einen kann atomarer Sauerstoff in diesen Schichten die Geräte des Satelliten angreifen. Die Restatmosphäre bremst zudem den Satelliten kontinuierlich ab, was er regelmäßig mit seinen Triebwerken kompensieren muss, um seine Höhe zu halten. Auf der anderen Seite „entsorgt“ die starke Bremskraft der Restreibung den Satelliten automatisch, wenn er sein Betriebsende erreicht hat. So wird der nicht mehr genutzte Satellit innerhalb weniger Wochen in der Atmosphäre verglühen. Der sehr niedrige Erdorbit ist somit selbstreinigend – eine sehr positive Eigenschaft, die zur nachhaltigen Raumfahrt beiträgt.

Gemeinsam zum Ziel

Das Konsortium um S4 GmbH hat nun die Aufgabe, den Einfluss des VLEO auf die Satellitenkommunikation näher zu untersuchen. Hierzu wird es einen kleinen Satelliten bauen, starten und mehrere Monate im VLEO betreiben, um verschiedene Experimente durchzuführen. Das Start-up übernimmt die Leitung des Konsortiums, legt das System aus, baut es und wird den Raketenstart beschaffen. Der weltweit agierende Anbieter für Kommunikationsnutzlasten TESAT Spacecom aus Backnang bei Stuttgart wird die innovative Kommunikationstechnologie des Satelliten entwerfen und bauen. Das Zentrum für Telematik aus Würzburg – ein Schwesterunternehmen von S4 GmbH – ist für die benötigten Bodentechnologien und den Betrieb des Satelliten zuständig.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• DLR

Der Beitrag Start-up ge­winnt Aus­schrei­bung für in­no­va­ti­ven Test­sa­tel­li­ten erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR.

Der Breitbandausbau in Deutschland kommt gerade in ländlichen Regionen nur langsam voran. Dabei ist ein gut ausgebautes und stabiles Netz Voraussetzung für unseren Alltag – nicht zuletzt für die flächendeckende Möglichkeit von Homeoffice. Bund und Länder stellen eine zweistellige Milliardensumme zur Förderung des Breitbandausbaus zur Verfügung. Doch die „Evolution“ leistungsfähiger Netze lahmt nicht zuletzt auch wegen begrenzter Tiefbaukapazitäten.

Hilfe kann hier aus dem Weltraum kommen. Technologische Fortschritte in der Satellitenkommunikation legen den Grundstein, um un- oder unterversorgte Haushalte und Gemeinden mit einem schnellen Internetanschluss auszustatten – deutschlandweit. „Datenraten bis zu 100 Mbit/s im Download und 6 MBit/s im Upload sind mit modernen, geostationären Satelliten möglich. Kommende Satellitengenerationen und Konstellationen im niedrigen Erdorbit versprechen weiter steigende Datenraten“, sagt Dr. Walther Pelzer, Vorstand des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und Leiter der deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Seit 2018 unterstützt das DLR Raumfahrtmanagement in Bonn unter anderem im Rahmen des „Digital Gipfels“ der Bundesregierung, gemeinsam mit Institutionen, Firmen und Verbänden der Digitalbranche, dabei, den Nutzen der Satellitentechnologie für die Digitalisierung in den Fokus zu stellen. Zudem hat das DLR Raumfahrtmanagement gemeinsam mit den Partnern Eutelsat und Airbus die Initiative DORF.digital gestartet.

Die Hardware zum Senden und Empfangen besteht bei einem satellitengestützten Internetzugang aus einer Parabolantenne, wie man sie für den TV-Empfang kennt, und einem speziellen Sende- und Empfangs-Modul mit Modem. „Diese Hardware schlägt mit Kosten von im Schnitt einigen Hundert Euro, abhängig von Leistungsfähigkeit und Installationsaufwand, für den Verbraucher zu Buche. Die von Bundesminister Scheuer jetzt vorgeschlagene Gutschein-Lösung wäre geeignet, diese einmalig auftretenden Kosten für die Verbraucher aufzufangen“, sagt DLR-Vorstand Pelzer.

Freie Sicht Richtung Süden ist die einzige Voraussetzung, die benötigt wird, um deutschlandweit innerhalb kürzester Zeit schnelles Internet zu bekommen. Sollen mehrere Haushalte oder sogar ganze Gemeinden per Satellit erschlossen werden, geht dies mit Hilfe einer zentralen Empfangsstation. Hier werden mehrere Satellitenschüsseln angebracht, um ihre Kapazität zu bündeln. Die dort gesammelt ankommenden Daten werden per Kabel oder WLAN an die teilnehmenden Haushalte weitergeleitet.

Mit Hilfe von Satelliten können Einzel- und Randlagen, deren Erschließung per Glasfaser selbst mit Förderung wirtschaftlich nicht sinnvoll ist, schnell und kosteneffizient einen dauerhaft nutzbaren Breitband-Internetanschluss erhalten – diese abgelegenen Häuser und Gehöfte wären andernfalls die letzten aber auch hartnäckigsten weißen Punkte im Breitbandatlas. Internet aus dem All kann darüber hinaus auch in den so genannten grauen Flecken sinnvoll eingesetzt werden. Damit gemeint sind Orte, die bereits in der Vergangenheit einen geförderten Ausbau erhalten haben, allerdings nur auf die damals maßgeblichen 50 MBit/s – und häufig unter Weiternutzung der vorhandenen Kupferkabel. Graue Flecken findet man nicht nur in ländlichen, sondern auch in städtischen Gebieten. Sie sind die nächste große Baustelle beim Breitbandausbau. Denn wo 50 Mbit/s draufsteht, muss nicht immer auch die volle Leistung beim Kunden ankommen. Die Kupferkabel kommen an ihre Grenzen, wenn zu viele Nutzer daran angeschlossen werden oder diese zu weit von den Verteilstellen entfernt wohnen.

„Einzelne Haushalte und sogar ganze Gemeinden, die in den grauen Flecken zum Teil noch deutlich über 2025 hinaus auf einen Glasfaseranschluss warten müssen, können den Satellit als Brückenlösung einsetzen. Satelliteninternet kann so den Bürgern eine gesteigerte Anschlussgeschwindigkeit bis zum abgeschlossenen Glasfaserausbau bieten“, verdeutlicht DLR-Vorstand Pelzer, und ergänzt: „Auch beim neuen Mobilfunkstandard 5G kann Weltraumtechnologie helfen.“

Ein Beispiel hierfür sei der sogenannte Backhaul. Er verbindet das Kernnetz des Anbieters mit den Rändern des Netzes – also den Funkmasten. In aktuellen Mobilfunknetzen wird dieser Backhaul durch Glasfaseranschlüsse oder Richtfunkstrecken realisiert. Walther Pelzer: „Wenn im Zuge des 5G-Ausbaus neue Funkmasten entstehen und bisher unterversorgte Gebiete einen leistungsfähigen Mobilfunk erhalten sollen, kann, bei fehlender Glasfaseranbindung, der Backhaul über Satellit realisiert werden. Zusätzlich bieten Kommunikationssatelliten einen schnellen und kostengünstigen Weg auch bei existierendem Backhaul zusätzliche Kapazitäten für den Datentransfer zu und von den Funkmasten zu schaffen – zum Beispiel bei Großveranstaltungen.“ War der Einsatz von Satelliten in früheren Mobilfunknetzen technisch sehr anspruchsvoll, wird diese Möglichkeit durch die Aufnahme von Satelliten in den 5G-Standard im Netz der Zukunft ohne großen Aufwand möglich sein.

Der Breitbandatlas der Bundesregierung
Laut des „Berichts zum Breitbandatlas“, der im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur erstellt wird, waren bis Mitte 2020 von den etwa 4,4 Millionen Haushalten in ländlichen Regionen 77,1 Prozent mit Anschlüssen von mehr als 50 Megabit pro Sekunde (MBit/s) versorgt. Die restlichen 22,9 Prozent müssen aktuell mit weit weniger auskommen – teilweise liegen die Anschlussgeschwindigkeiten bei nicht einmal 6 Mbit/s. Sie liegen meist abgeschieden und sind somit häufig zu unrentabel für den privat finanzierten Glasfaserausbau. Das Förderprogramm des Bundes soll diese Lücke bis 2025 schließen.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Satelliteninternet für Deutschland

Der Beitrag DLR: Schnelles Internet aus dem All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.