Alphasat - TDP1

Kommunikation per Laser revolutioniert die Datenübertragung von Satelliten zur Erde

Ein Problem heutiger Erdbeobachtung per Satellit ist die Zeit die es braucht um aufgenommene Daten vom Satelliten zur Weiterverarbeitung zum Boden zu schicken. Oftmals muss nach einer Aufnahme mehrere Stunden gewartet werden, bis der Satellit über die passende Bodenstation fliegt. Selbst dann kann es passieren, dass während des kurzen Überfluges nicht genug Zeit bleibt, um den ganzen Datensatz herunterzuladen. Dabei kann es in vielen Fällen, speziell bei Katastrophen wie Waldbränden oder Überschwemmungen, von höchster Wichtigkeit sein, schnell an solche Aufnahmen zu kommen.

Eine Lösungsmöglichkeit für dieses Problem bietet das Konzept der Datenübertragung per Laser. Hierbei werden die Daten mit einem Laserkommunikations-Terminal (LCT) nicht direkt zum Boden, sondern über den Umweg über einen geostationären Satelliten zur Erde gesendet. Dieser hält immer Kontakt mit der Bodenstation und ist gleichzeitig für niedrig fliegende Erdbeobachtungssatelliten häufiger sichtbar und damit „erreichbar“. Die Lasertechnologie ermöglicht hierbei eine extrem schnelle Übertragung (bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde) auch über diese weiten Strecken hinweg.

TDP-1 ist ein Programm der ESA mit dem Ziel dieses Konzept zu testen. In den vergangenen Jahren wurden über 2000 Laser Links zwischen dem von der Firma Inmarsat betriebenen geostationären Alphasat und den Satelliten Sentinel 1a, 1b, 2a, 2b oder einer optischen Bodenstation auf Teneriffa durchgeführt. Die per Laser übermittelten Daten können von Alphasat über Funk zur Bodenstation des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) übertragen werden. Die Missionsplanung hierfür wird vom Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum (GSOC) in Oberpfaffenhofen durchgeführt. Auch die Technologie für den wegweisenden Datenlink stammt aus Deutschland: Das Laserkommunikations-Terminal wurde vom Raumfahrtmanagement des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert und federführend von der Firma Tesat-Spacecom GmbH entwickelt.

Mit der Durchführung solcher Daten-Transfers dient TDP-1 als Vorreiter zum operationell eingesetzten European Data Relay System (EDRS). Dieses ist mittlerweile mit dem Satelliten EDRS-A (und bald auch EDRS-C) in Betrieb und bedient die ESA Satelliten des Sentinel Programms.

Es besteht weiterhin großes Interesse Laser-Links zu Testzwecken durchzuführen. Dieses Ziel wird TDP-1 auch weiterhin unterstützen. Es ist angedacht das hinter der Link-Planung stehende System flexibler zu gestalten um noch mehr Testmöglichkeiten bieten zu können.