Internet auf Mond, Mars und ISS
Zuverlässiger Internetzugang auf dem Mond, am Mars oder für Astronauten auf einer Raumstation? Kontakt zwischen Rover und Sonde in den Tiefen des Weltalls? Dies sind nur einige der innovativen Technologien, an denen die ESA heute für künftige Explorationsmissionen arbeitet.
Was haben Erdbeobachtungs- oder Navigationssatelliten mit Astronauten gemeinsam, die Bilder in Echtzeit von der ISS schicken? Sie alle übermitteln Daten zur Erde. In Zukunft wird der Datenaustausch im Weltraum immer komplexer werden. Zukünftig werden Rover auf dem Mars oder bewohnte Mondbasen von einer ganzen Flotte an Relais- und Navigationssatelliten unterstützt. Astronauten werden Missionen zu Asteroiden fliegen, hunderte Millionen Kilometer von der Erde entfernt, und müssen Daten mit anderen Astronauten, Kontrollzentren und modernen Systemen in ihren Raumfahrzeugen austauschen. All diese Datenströme müssen miteinander verbunden, vernetzt und gesteuert werden.
Innovative Forschung und Entwicklung unterstützt zukünftige Erkundungsmissionen
„Wir betreiben aktive Forschung darin, wie heutige technische Standards für Geräte wie Mobiltelefone, Laptops und tragbare Computer auf eine neue Generation vernetzter Weltraum-Hardware angewandt werden können“, sagt Nestor Peccia, verantwortlich für die Software-Entwicklung des Bodensegments beim ESA-Kontrollzentrum in Darmstadt.
„Unsere Zukunft geht jedoch über die Vernetzung hinaus: Wir untersuchen, wie Agenture wie ESA und NASA im Weltraum zusammenarbeiten und wie Daten zwischen den Raumfahrzeugen der Agenturen und den Bodenstationen in Echtzeit ausgetauscht werden können. Wir suchen auch nach zuverlässigen technischen Standards für die Navigation und Flugsteuerung von Raumfahrzeugen.“
Entwicklung offener technischer Standards durch internationale Zusammenarbeit
Seit 1982 haben sich Experten der ESA, der NASA und anderer wichtiger Weltraumorganisationen (ASI, CNES, DLR, UKSA, Roskosmos, JAXA, CNSA, etc.) und der Industrie regelmäßig getroffen, um neue, offene Standards zur Datenkommunikation im Rahmen des Beratungskomitees für Weltraumdatensysteme (CCSDS) zu entwickeln.
Die Entwicklung von Standards für Weltraum-Hardware und den Datenaustausch für Raumfahrtbehörden, kommerzielle Raumfahrtunternehmen und Satellitenhersteller wird sich auch kurzfristig auszahlen.
Datenlinks von Satelliten zu Bodenstationen und zwischen Satelliten
Die Anforderungen für die Kommunikation zwischen Satelliten werden in der Zukunft steigen und Raumfahrzeuge sollten dann in der Lage sein, leistungsstarke Ad-hoc Funkverbindungen mit jedem anderen Raumfahrzeug herzustellen - auch wenn sie gerade mit 15.000 km/h den Mars umkreisen.
Im Mai 2008 diente die ESA-Sonde Mars Express als wichtiger Datenrelais-Knoten für die NASA-Landesonde Phoenix während deren Abstieg und Landung auf dem Roten Planeten. Mars Express wird diese technische Meisterleistung im August dieses Jahres bei der Unterstützung der NASA-Mission Mars Science Laboratory wiederholen.
ESOC Profil-Video
Im Dezember 2011 ermöglichte das weltweite Netzwerk der ESA-Bodenstationen der russischen Missionskontrolle täglich drei Stunden Kontakt zu ihrer Phobos-Grunt Mission auf dem Weg zum Mars (die Sonde ging kurz nach dem Start aus anderen Gründen verloren).
Astronaut-Maschine-Schnittstellen auf dem Mars
ESA-Astronaut André Kuipers wird im Oktober dieses Jahres die Fernsteuerung eines im ESA-Kontrollzentrum befindlichen Test-Rovers ausprobieren, um die Kommunikationsverbindung von Orbiter zu Rover auf einem Planeten wie dem Mars zu simulieren. Auch dies wird eine stabile Kommunikationsarchitektur erfordern, damit Astronauten, Roboter und Kontrollzentren effektiv zusammenarbeiten können.
„Die Festlegung technischer Standards und einer Kommunikationsarchitektur ist zwar nicht der herausragendste Teil der Weltraumerkundung aber es ist absolut wichtig, sicherzustellen, dass herausragende Anstrengungen wie der Flug von Astronauten zum Mars wie geplant funktionieren, wenn die Zeit dafür gekommen ist“, sagt Nestor Peccia.
Anmerkung: Der CCSDS Workshop Frühjahr 2012 wird von der ESA ausgerichtet. Es werden hochrangige Teilnehmer aus 20 verschiedenen Raumfahrtnationen teilnehmen. Der Workshop findet vom 16.-19. April 2012 in Darmstadt statt.
Weitere Informationen erhalten Sie über das CCSDS – Darmstadt.
