Live dank Laser
Am 28. November 2014 wurden erstmals mit Hilfe von Laserstrahlen Satellitenaufnahmen innerhalb weniger Sekunden von einem Erdbeobachtungssatelliten über einen Relais-Satelliten zur Erde übertragen und am EOC in Oberpfaffenhofen empfangen.
Die Daten stammen vom europäischen Erdbeobachtungssatellit Sentinel 1A, der in etwa 700 Kilometern Höhe die Erde umkreist. Sechs bis sieben Mal am Tag ist der Satellit für wenige Minuten für die Antennen des DFD in Neustrelitz sichtbar. In dieser Zeit können Daten direkt vom Satelliten empfangen werden, bevor dieser wieder hinter dem Horizont verschwindet. Danach müssen neue Aufnahmen bis zur nächsten Übertragungsgelegenheit an Bord zwischengespeichert werden. Das kostet Zeit.
Doch nicht so dieses Mal. Beim Test des Laserkommunikations-Terminal (LCT) schickte Sentinel 1A seine Daten über „Bande“ ins Ziel. Sentinel übertrug seine Daten über einen Laserstrahl zu dem europäischen Kommunikationssatellit Alphasat I-XL in 36.000 Kilometern Höhe. Von dort gelangten sie per Mikrowellen zum DFD in Oberpfaffenhofen. Die Empfangsanlage in Oberpfaffenhofen hat Alphasat rund um die Uhr im Blick und ist daher permanent empfangsbereit. Der Satellit dreht sich auf einem geostationären Orbit mit der Erde mit. Von der Erde aus gesehen steht er daher immer an der gleichen Stelle.
Dank Laserkommunikation und Relais-Satelliten wird so eine Live-Übertragung von Satellitenbildern möglich. Was beim Fernsehen alltäglich ist, war in der Fernerkundung lange undenkbar. Zu groß waren die Datenmengen, die übertragen werden müssen. Mit der in Deutschland entwickelten Lasertechnik können nun bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde über eine Distanz von bis zu 45.000 Kilometern transportiert werden. Zum Vergleich: sehr schnelle irdische VDSL-Anbindungen bieten derzeit lediglich 100 Megabit pro Sekunde.
Auch bei der Übertragung zur Erde „kommen neue Technologien zum Einsatz. Die für diesen Zweck installierte Antenne arbeitet mit Mikrowellen im Ka-Band mit einer Frequenz von 26 Gigahertz und damit bei deutlich höheren Frequenzen als bisher für diese Art der Übertragung üblich", berichtet Erhard Diedrich, verantwortlich für die Alphasat-Bodenstation beim DLR. Anders als Laserstrahlen passieren diese die Erdatmosphäre nahezu ungestört und erlauben einen wetterunabhängigen Empfang.
Die getestete Technik soll beim europäischen Datenrelaissystem EDRS zum Einsatz kommen.
EDRS soll zunächst aus zwei geostationären Kommunikationssatelliten mit Datenrelais-Stationen bestehen. Diese Datenautobahn im All ist wertvoll für zeitkritische Anwendungen, wie z.B. das Rapid-Mapping bei großen Naturkatastrophen.
Das Gros der Satellitendaten wird jedoch auch in Zukunft den bisherigen, direkten Weg zu den Empfangsstationen nehmen. Denn auch wenn die Datenübertragung per Laser beeindruckend schnell ist, so wird ihre Kapazität über lange Sicht nicht für die Menge an Messdaten reichen, die Erdbeobachtungssatelliten täglich über unsere Umwelt sammeln.