Laser übermittelt Bilddaten über mehr als 36.000 Kilometer Entfernung hinweg Erste Gigabit-Übertragung von Daten im Orbit - scinexx | Das Wissensmagazin
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Laser übermittelt Bilddaten über mehr als 36.000 Kilometer Entfernung hinweg

Erste Gigabit-Übertragung von Daten im Orbit

Laser-Liniks verbinden erdnahe Satelliten mit einem geostationären Satelliten und dieser funkt die Daten zur Erde. © ESA

Laser-Link im Orbit: Über fast 36.000 Kilometer hinweg haben zwei Satelliten in der Erdumlaufbahn per Laser Daten ausgetauscht. Dieser Laser-Link ermöglichte es erstmals, Daten von einem Erdbeobachtungs-Satelliten im niedrigen Orbit auch dann abzurufen, wenn dieser gerade nicht über einer Empfangsstation fliegt. Mit 0,6 Gigabit erfolgte die Übertragung zudem schneller als jemals zuvor.

Im Moment können Beobachtungsdaten von Satelliten aus dem erdnahen Orbit immer nur dann gesendet werden, wenn der Satellit tatsächlich über eine Station fliegt. Bis dahin müssen die Daten gespeichert werden und stehen dem Nutzer damit nicht zur Verfügung. Um das zu ändern, hat die Europäische Weltraumagentur ESA ein lasergestütztes Übermittlungssystem entwickelt: das European Data Relay System (EDRS). Mit diesem sollen die Satelliten ihre Daten auch untereinander weitergeben können und so ihre Daten ständig verfügbar machen.

Laserstrahl mit 30-facher Datenrate

Wie gut dies funktioniert, hat nun die erste Langstrecken-Übertragung von Bilddaten im Orbit gezeigt. Sender war der europäische Erdbeobachtungssatellit Sentinel 1A, der seit April 2014 in etwa 700 Kilometern im so genannten erdnahen Orbit die Pole umkreist. Dieser Satellit hat seine Daten mit Hilfe des an Bord installierten Laserkommunikations-Terminals (LCT) an den Kommunikationssatelliten Alphasat I-XL gesendet, der seit Juli 2013 im geostationären Orbit in 36.000 Kilometern Höhe kreist.

Die Laserkommunikations-Terminals (LCT) sendne Daten per Laser durch den Orbit © ESA

Die Laserverbindung zwischen Alphasat und Sentinel 1A kann theoretisch Datenmengen von bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde über eine Distanz von bis zu 45.000 Kilometern transportieren. „Das entspricht 180 DVDs pro Stunde“, erklärt Rolf Meyer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der das System mit entwickelt hat. Die Datenrate ist dabei 30 Mal höher als heute üblich.“ Im jetzigen Test wurden davon immerhin 0,6 Gigabit erreicht – innerhalb von Sekunden überwanden die Daten fast 36.000 Kilometer.

Daten ständig und zeitnah verfügbar

Der als Relais dienende Kommunikationssatellit Alphasat I-XL schickte die empfangenen Datenpakete per Mikrowellen-Verbindung an seine Empfangsstation beim DLR in Oberpfaffenhofen. Da er ständige Verbindung zum Boden hat, ist über diese Dreiecksverbindung nun eine schnelle und ständige Anbindung von Erdbeobachtungssatelliten möglich.

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Damit soll das Speichern großer Datenmengen überflüssig gemacht werden, die Nutzer können schneller auf die Informationen zugreifen. „Das ist zum Beispiel für viele Umwelt- und Sicherheitsüberwachungen wie das europäische Copernicus-Programm relevant“, erklärt DLR-Projektmanager Rolf Meyer.

(ESA/ DLR, 01.12.2014 – NPO)

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