Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist es erstmals gelungen, den Laserstrahl eines Satelliten mit einer mobilen Bodenstation "einzufangen" und über diese Verbindung Datenraten von 50 Megabit pro Sekunde aus dem Weltraum zu empfangen.
Die Forscher vom Institut für Kommunikation und Navigation in Oberpfaffenhofen konnten innerhalb des Projekts KIODO zudem Beeinträchtigungen der Atmosphäre auf die Übertragung untersuchen. Bei künftigen Versuchen wollen sie die Datenraten bis in den Gigabitbereich ausweiten.
Das so genannte "Optische Downlink-Experiment", das im Juni 2006 in Oberpfaffenhofen insgesamt acht Mal nachts durchgeführt wird, geht auf eine Kooperation zwischen der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) und dem DLR zurück. Die Japaner stellen ihren Satelliten "OICETS" (Optical Inter-orbit Communications Engineering Test Satellite) zur Verfügung, das DLR seine transportable Station zur optischen Freiraumkommunikation, die bereits bei vorangegangenen Tests innerhalb des EU-Projekts "Capanina" sehr erfolgreich eingesetzt wurde. Bei Capanina wurden unter anderem im nordschwedischen Kiruna per Laserstrahl Daten von einem optischen Sendeterminal empfangen, das von einem Stratosphärenballon in 22 Kilometern Höhe getragen wurde.
Der japanische Satellit, von dem die DLR-Forscher nun in dem Projekt KIODO auf ähnliche Art Daten empfangen haben, überfliegt die Erde in einer Höhe von circa 600 Kilometern. Über eine Entfernung von zeitweise etwa 2.000 Kilometern funktionierte die Datenübertragung zum Boden perfekt.
Weitere Tests mit TerraSAR-X
Mit dem erfolgreichen Experiment haben die DLR-Wissenschaftler bewiesen, dass die optische Freiraumkommunikation auch für Übertragungen aus dem Weltraum eingesetzt werden kann. Weitere Tests sind in Zukunft mit dem deutschen Erderkundungssatelliten TerraSAR-X geplant.
Langfristig sehen die DLR-Forscher die optische Freiraumkommunikation als notwendige Ergänzung für bisherige Übertragungmethoden mittels Funksystemen. Die Übertragung per Laserstrahl ermöglicht Datenraten, welche Mikrowellensysteme um das Hundertfache übertreffen können und damit neue Anwendungen in Erderkundung und Aufklärung eröffnen.
Der Einsatz des Lasers ist jedoch stark wetterabhängig – möglichst geringe Bewölkung ist die Voraussetzung für den erfolgreichen Datentransfer. Diesem Problem kann man mit einem Netz mehrerer Empfangsstationen begegnen, das sich über größere Entfernungen verteilt – die Stationen können sich dann beim Empfang "abwechseln". Zudem könnte die Kommunikation mit Flugzeugen – welche normalerweise über der Wolkendecke fliegen – zuverlässig mit optischen Satellitenlinks durchgeführt werden.
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 16.06.2006 – DLO)
