Der Kooperationsvertrag zum Einsatz des OSIRISv3-Laserterminals auf der ISS-Plattform Bartolomeo wurde am 26. April 2018 auf der ILA unterzeichnet. Im Bild (von links nach rechts): Akos Hegyi (Airbus DS, Head of ISS Services), Prof. Dr. Hansjörg Dittus (DLR, Vorstand Raumfahrtforschung und -technologie), Dr. Oliver Juckenhöfel (Airbus DS, Vice-President On-Orbit Services and Exploration), Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund (DLR, Vorstandsvorsitzende), Andreas Hammer (Tesat Spacecom, Managing Director), Klaus Michel (Tesat Spacecom, Head of Marketing and Sales)
ISS-Plattform Bartolomeo mit Laser (künstlerische Darstellung)
Die ISS-Nutzlastplattform "Bartolomeo" wird von Airbus Defence and Space entwickelt und soll im Frühjahr 2019 am Columbus-Modul installiert werden. Ab Mitte 2019 wird es auch Träger für das Laserkommunikationssystem OSIRISv3 des DLR.
Laserterminal OSIRISv3 ermöglicht eine mehr als 100-fache Steigerung der Datenrate zwischen Weltraum und Erde
ISS-Plattform "Bartolomeo" fungiert als Träger des Laserterminals und ermöglicht Experimente außerhalb des Weltraumlabors Columbus
OSIRISv3 soll Mitte 2019 auf der ISS installiert und getestet werden
Schwerpunkte: Raumfahrt, Kommunikation
Kommunikation spielt nicht nur im täglichen Leben eine zentrale Rolle, sondern auch in der Raumfahrt. Überall fallen höhere Datenmengen an, die transportiert werden wollen. Hochaufgelöste Kamerbilder sind wertlos, wenn sie nicht vom Satelliten zum Boden gesandt werden können. Auch auf der ISS, auf der Astronauten vor Ort agieren, wächst die Nachfrage an Übertragungskapazität drastisch an. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt im Rahmen einer Kooperation mit Airbus Defence and Space daher kompakte optische Kommunikationssysteme, um mit hohen Raten Daten aus dem Weltall zum Boden senden zu können:
"OSIRISv3" wird per Laser zehn Gigabit pro Sekunde übertragen können – das ist eine mehr als hundertfache Steigerung gegenüber heutigen Funksystemen. Das zugehörige Laserterminal soll Mitte 2019 im Rahmen einer Kooperation zwischen DLR, Airbus Defence and Space und Tesat Spacecom auf der Internationalen Raumstation ISS installiert und getestet werden. Die feierliche Unterzeichnung des Kooperationsvertrages fand am 26. April 2018 auf der internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA in Berlin statt.
"Die Kooperation zum Einsatz des DLR-Laserterminals OSIRISv3 auf der ISS ist ein gutes Beispiel, wie Inhalte aus langjähriger Forschung Einzug in die kommerzielle Raumfahrtindustrie finden", sagt Prof. Pascale Ehrenfreund, Vorstandsvorsitzende des DLR. Es entsteht ein direkter Nutzen für die Wissenschaft und zudem wird eine günstige Positionierung industrieller Unternehmen erreicht.
Das DLR arbeitet bereits seit 2016 mit der Firma Tesat Spacecom zusammen und hat ab 2016 diese Kooperation im Rahmen einer strategischen Partnerschaft intensiviert. TESAT ist Weltmarktführer im Bereich optischer Satellitenkommunikation und strebt an, Schlüsseltechnologien, nach der Demonstration von OSIRISv3 auf der ISS, vom DLR zu lizensieren, um entsprechende Produkte am Markt anbieten zu können. Mit dem auf der ILA unterzeichneten Kooperationsvertrag ist der nächste Schritt inklusive Launch und Testbetrieb vereinbart.
AIRBUS entwickelt zurzeit die externe ISS-Plattform "Bartolomeo". Sie ermöglicht es Experimente außerhalb des europäischen Columbus-Moduls durchzuführen. Bartolomeo soll im Frühjahr 2019 am Columbus-Modul installiert werden und wird zugleich als Träger für das OSIRISv3 Terminal werden. Bisher wird die Raumstation über Funkverbindungen mit einer Datenrate von wenigen Megabit versorgt. Mit OSIRISv3 wird sich diese Datenrate auf zehn Gigabit pro Sekunde erhöhen.
Leicht, kompakt, sicher
Optische Kommunikationssysteme zeichnen sich nicht nur durch hohe Datenraten aus. Sie sind auch im Vergleich zu den traditionellen Funksystemen leichter, kompakter und sicherer. Letzteres, da der Laserstrahl auf dem Boden nur eine Durchmesser von circa 30 Metern ausleuchtet. Entsprechend kann die ebenfalls vorhandenden Aufwärtsverbindung zum Satelliten nur aus diesem engen Bereich heraus gestört oder beeinflusst werden. Das Gewicht von OSIRISv3 wird bei etwa fünf Kilogramm liegen. Die Installation auf der ISS ermöglicht es den DLR-Forschern, das System durchgängig zu testen. Dabei vermessen sie auch den Übertragungskanal zwischen Raumstation und Erde, um die physikalischen Zusammenhänge besser zu verstehen und die eingesetzten Übertragungsverfahren für die Zukunft weiteroptimieren zu können. Nach Abschluss der Testphase wird Airbus Defence and Space das DLR-Laserterminal in einen präoperationellen Testbetrieb überführen.
OSIRIS (Optical Space Infrared Downlink System)
Das OSIRIS-Programm des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation hat zum Ziel, optische Kommunikationstechnologien und Systeme für Kleinsatelliten, wie sie in der Erdbeobachtung und bei Megakonstellationen eingesetzt werden, zu entwickeln und zu testen. Die Einsatzgebiete reichen dabei von "OSIRIS4Cubesat" für 10-Zentimeter-Kleinstsatellten bis zu OSIRISv3, das für Kleinsatelliten der 100-Kilogramm Klasse entwickelt wird. Je nach Systemkonfiguration sind Datenraten von 100 Megabit pro Sekunde bis hin zu einigen Gigabits pro Sekunde zwischen Satellit und Erde erreichbar. Etwas größere Systeme ermöglichen Datenraten bis in den Terabit-pro-Sekunde Bereich, wie das DLR in terrestrischen Versuchen nachgewiesen hat.
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