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Sentinel-1 EDRS-Laser
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Sentinel-1 startet in Kürze erste Laserübertragung

07/04/2014 1884 views 10 likes
ESA / Space in Member States / Germany

Im Rahmen des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus ist am Donnerstag der erste Satellit, Sentinel-1, in Richtung Weltall gestartet. Die ESA ist über ihre Sentinel-Mission Referenzkunde eines weiteren bahnbrechenden Kooperationsprogramms – des laserbasierten Europäischen Datenrelaissystems EDRS (European Data Relay System).

Das EDRS fungiert als Datenautobahn im Weltraum (SpaceDataHighway), die mittels Laserkommunikation schneller als je zuvor Informationen zwischen Satelliten übermitteln wird. Bis 2015 der erste EDRS-Satellit zum Einsatz kommt, wird Sentinel die laserbasierte Datenübertragung über eine Vorläufer-Nutzlast testen.

Bei dieser Nutzlast handelt es sich um das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bereit gestellte Laser-Kommunikationsterminal (LCT) an Bord des größten europäischen Telekommunikations-Satelliten Alphasat. Letzterer wurde im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der ESA und Inmarsat entwickelt und im Juli 2013 gestartet. Das LCT testet die laserbasierte Übertragung von Informationen zwischen dem verkehrsreichen erdnahen Orbit (Low Earth Orbit = LEO) und dem geostationären Orbit (GEO) in 36.000 km Höhe und erprobt die anschließende Übermittlung an die Bodenstationen. Im November 2013 sendete das LCT seinen ersten Laserstrahl planmäßig an die ESA-Bodenstation in Teneriffa und bewies damit seine volle Einsatzbereitschaft.

Wenn alles nach Plan verläuft, werden die Verbindungssequenzen zwischen Sentinel-1 und dem Laser-Kommunikationsterminal sechs bis acht Wochen nach dem Start schrittweise datenreicher und länger.

Alphasat's Laser-Kommunikationsterminal (LCT) in Aktion
Alphasat's Laser-Kommunikationsterminal (LCT) in Aktion

Laser haben den Vorteil, dass sie große Datenmengen weitaus schneller übertragen können als herkömmliche Radiowellen; sie entsprechen somit unserem stetig wachsenden Bedarf an Satelliten-Kommunikationsdiensten.

Die Sentinel-Satelliten sowie andere Kunden werden das EDRS vor allem für Umweltbeobachtungen und Katastrophenschutz verwenden, um so von schnellen Reaktionszeiten und der gleichzeitigen Bereitstellung großer Datenmengen zu profitieren.

Schätzungen zufolge wird Copernicus die Weltraum-Datenautobahn benötigen, um einen Großteil der sechs Terabytes an Daten zu transportieren, die jeden Tag an die Erde übermittelt werden. Ohne Laserkommunikation würde sich diese Übertragung sehr viel schwieriger gestalten.

Darüber hinaus löst die neue Datenautobahn ein weiteres Problem: Erdnahe Satelliten können Daten nur dann übermitteln, wenn sie sich in Sichtweite einer Bodenstation befinden; daher sind sie nur begrenzt dazu imstande, Informationen an die Erde weiterzuleiten. Befinden sie sich außer Sichtweite, müssen wertvolle Informationen gespeichert werden. In der Regel nimmt der Downlink ca. 10 Minuten pro Orbit in Anspruch, was nur ein Zehntel der Gesamtdauer jeder Orbitreise ausmacht. Das EDRS wird diese Verbindungszeit um das bis zu Fünffache steigern.

Die Weltraum-Datenautobahn wird eine nahezu ununterbrochene Verbindung zur Erde ermöglichen und damit den Zugriff auf Echtzeit-Daten um ein Vielfaches verbessern.

Das EDRS ist eine öffentlich-private Partnerschaft (Public-Private-Partnership, PPP) zwischen der ESA und Airbus Defence and Space für die Entwicklung und den Betrieb von zwei Satelliten, deren Starts für 2015 und 2016 geplant sind. Diese werden Nutzern auf der ganzen Welt rein kommerzielle Dienste zur Verfügung stellen. Bis dahin ist es Aufgabe der Sentinel-Satelliten, die Vorteile der Laserkommunikation im Weltraum zu testen.

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TDP1: Laserkommunikation
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