Fernerkundungsdaten immer in Echtzeit
Um die neuen Möglichkeiten der Direktübertragung von Fernerkundungsdaten über Alphasat zu nutzen, hat das Earth Observation Center des DLR in Oberpfaffenhofen (EOC) eine neue speziell dafür konfigurierte Empfangsantenne erhalten.
Die Antenne hat einen Antennenreflektor mit 7,3 Metern Durchmesser. Sie kann Daten von Erdbeobachtungssatelliten über Alphasat mit einer Rate von bis zu 600 Megabit pro Sekunde empfangen, dem 600-fachen einer einfachen DSL Verbindung. Dazu wird auf Alphasat ein Transponder im besonders leistungsfähigen Ka-Band genutzt. Anders als Laserlicht werden Mikrowellen kaum von der irdischen Atmosphäre gestört und erlauben einen reibungslosen, wetterunabhängigen Empfang der Daten.
Ka-Band bietet hohe Datenübertragungsraten
Das Ka-Band wird von Kommunikationssatelliten zunehmend für breitbandige Internetverbindungen eingesetzt. Wie erreicht das Ka-Band nun diese Eigenschaften? Es gilt: Je höher die Frequenz von elektromagnetischen Wellen ist, umso kürzer ist deren Wellenlänge. Wellen mit hoher Frequenz schwingen in derselben Zeit also öfter als solche mit niedriger Frequenz. Dadurch können sie auch in diesem Zeitraum mehr Informationen, die ihnen mittels Modulationsverfahren aufgeprägt wurden, übertragen. Man spricht dann von der Datenübertragungsrate, die bei digitalen Informationen in Bit/Sekunde angegeben wird, bei hohen Werten auch in Mega- oder gar Gigabit/Sekunde. Und das Ka-Band arbeitet in einem besonders hohen Frequenzbereich, wie man an den für zivile Kommunikationssatelliten relevanten Bändern ablesen kann:
- L-Band 1,53 – 2,7 Gigahertz
- C-Band 4 – 8 Gigahertz
- Ku-Band 12 – 18 Gigahertz
- K-Band 18 – 27 Gigahertz
- Ka-Band 26 – 40 Gigahertz
Das Empfangsfenster austricksen
Erdbeobachtungssatelliten liefern immer mehr Informationen aus allen Regionen der Welt mit immer höherer Auflösung. Das bedeutet: Die Datenflut nimmt zu und muss vom Satelliten trotzdem komplett zu Bodenstationen übertragen werden. Heute benötigen die Daten mitunter noch einige Stunden oder sogar Tage, bis sie beim Nutzer eintreffen. Der Grund: sie gelangen derzeit nur zum Boden, wenn der Erdbeobachtungssatellit direkten Sichtkontakt mit einer Bodenstation hat. Bis dahin müssen die Daten an Bord des Satelliten gespeichert bleiben. Ist die Speicherkapazität zu gering, werden sehr abgelegene Bodenstationen genutzt, die oftmals nicht über eine Verbindung zu modernen Breitbandkommunikationsnetzen verfügen.
Es gilt also, dieses eingeschränkte Zeitfenster für den Empfang der Daten auszutricksen. Dafür bieten sich geostationäre Satelliten wie Alphasat als Relaisstation an, da sie immer für eine Bodenstation sichtbar sind. Sie stehen außerdem in permanentem Sichtkontakt mit den Erdbeobachtungssatelliten und übernehmen unmittelbar deren Aufnahmen per Übertragung mit Laserlicht um sie dann zur Erde weiterzuleiten.
In Zukunft ist es dem EOC über seine neue Antenne damit möglich, die Fernerkundungsaufnahmen von Satelliten, die über ein Laser-Terminal verfügen, in nahezu Echtzeit zu bekommen.
