Donnerstag, 25. Juli 2013
Europas größter Kommunikationssatellit Alphasat-I-XL ist am 25. Juli 2013 um 21.54 Uhr Mitteleuropäsicher Sommerzeit an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete vom ESA-Raumfahrtzentrum in Kourou (Französisch-Guyana) gestartet. Nach 28 Minuten wurde Alphasat in seinen geostationären Transferorbit entlassen.
Quelle: Arianespace.
Der europäische Kommunikationssatellit Alphasat I-XL ist am 25. Juli 2013 ins All gestartet, um die Mobilfunktechnologie zu revolutionieren. Im geostationären Orbit in rund 36.000 Kilometern über der Erde wird er auch neue Technologien wie das deutsche Laser Communication Terminal (LCT) im Weltall testen.
Quelle: Corvaja/ESA.
In einer Vakuumkammer wird Alphasat auf "Herz und Nieren" getestet, damit der 6,6 Tonnen schwere Satellit den harten Bedingungen des Weltraums trotzen kann.
Quelle: EADS Astrium.
Der Solargenerator wurde bei EADS Astrium in Ottobrunn entwickelt und gebaut. Er stellt 12 Kilowatt Leistung für Alphasat I-XL zur Verfügung. Mit jeweils vier Paneelen auf der Nord- und Südfläche des Satelliten überragt er mit seiner "Spannweite" von fast 40 Metern die des Airbus A320.
Die Übertragung der gigantisch steigenden Datenmengen zwischen Satelliten und Erde stellt die Ingenieure vor immer größere Herausforderungen. Mit dem Wechsel von langsam schwingenden Radiowellen zum schnell schwingenden Laserlicht sollen Engpässe umgangen und die Datenströme in Zukunft viel schneller transportiert werden. Die Entwicklung in der Laserdatenübertragung ist ein Quantensprung in der Satellitenkommunikation.
Quelle: ESA.
Europas größter Kommunikationssatellit ist erfolgreich gestartet
Informationen beherrschen unseren Alltag: Stetig wachsende Datenmengen müssen rund um den Globus transportiert werden. Satellitenkommunikation hat einen wesentlichen Anteil daran, dass uns diese Informationen zuverlässig erreichen. Vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geförderte Spitzentechnologie ist mit an Bord des bislang größten ESA-Kommunikationssatelliten Alphasat I-XL, der am 25. Juli 2013 um 21.54 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit vom ESA-Raumfahrtzentrum in Kourou (Französisch-Guyana) an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete ins Weltall gestartet ist. In einer Höhe von knapp 36 000 Kilometern über der Erde soll der Riesensatellit in den nächsten 15 Jahren die Breitbandkommunikation im Mobilfunk revolutionieren. 28 Minuten nach dem Lift-Off wurde Alphasat erfolgreich in seinen geostationären Transferorbit entlassen.
Der erste Alphasat ist eine so genannte Public-Private-Partnership (PPP) zwischen der ESA und Inmarsat, einer globalen Betreiberfirma für mobile Satellitenkommunikationsdienste. Dieser öffentlich-privaten Partnerschaft verdankt der Satellit auch das "I" in seinem Namen. Das Alphasat-Entwicklungsprojekt im Rahmen des ESA-Satellitenprogramms (ARTES 8) - an dem sich Deutschland über das DLR Raumfahrtmanagement beteiligt - verfolgt mehrere Ziele.
Technologie aus Deutschland in 36 000 Kilometern Höhe
Die neuentwickelte Satellitenplattform "Alphabus" bedient das Marktsegment großer Satelliten mit bis zu 8,8 Tonnen Gesamtgewicht. Deutsche Zulieferer sind maßgeblich am Bau der Satellitenplattform beteiligt, die unter französischer Führung von den Hauptauftragnehmern EADS Astrium und Thales Alenia Space in Toulouse entwickelt worden ist. Deutschland ist zweitgrößter Beitragszahler im Alphabus-Entwicklungsprogramm. "Deutschland ist ein starker Standort für die Entwicklung von innovativer Satelliten-Technologie. Auch die Leistungsfähigkeit von Alphasat bestimmen Komponenten aus Deutschland. Sie sorgen für den Transfer von Alphasat I-XL in die endgültige Position im geostationären Orbit, sind für die Lageregelung verantwortlich und sichern die Energieversorgung des Satelliten durch seine sehr großen Solarpanele", erläutert Dr. Gerd Gruppe, DLR-Vorstand zuständig für das Raumfahrtmanagement.
Der Alphasat-Solargenerator wurde bei EADS Astrium in Ottobrunn entwickelt und gebaut. Er stellt zwölf Kilowatt Leistung für den Riesensatelliten zur Verfügung. Mit jeweils vier Modulen auf der Nord- und Südfläche des Satelliten überragt er mit seiner "Spannweite" von fast 40 Metern die eines Airbus A320. "Um diese Leistung zu erreichen, waren neue und größere Panele notwendig, die in Ottobrunn auch mit Beiträgen der Münchner Firma GKN Aerospace entwickelt wurden. Der Solar Generator ist dabei von Anfang an so ausgelegt, dass er zukünftige, noch weit größere Versionen des Alphabus mit einer Gesamtleistung von bis zu 22 Kilowatt versorgen kann", berichtet Anke Pagels-Kerp, Alphasat-Projektleiterin beim DLR Raumfahrtmanagement.
Das Antriebssystem für den Transfer zum geostationären Orbit sowie Triebwerke für die Lagerregelung des Satelliten wurden von EADS Astrium in Lampoldshausen bereitgestellt. Wie bei Kommunikationssatelliten üblich, wird der Satellit von der Startrakete in einem niedrigen erdnahen Transferorbit ausgesetzt. Um seine Zielposition, den geostationären Orbit in rund 36.000 Kilometern Höhe zu erreichen, braucht auch der Alphasat ein bordeigenes, chemisches Antriebssystem. Die mit rund 2.000 Liter größten bislang für Kommunikationssatelliten hergestellten Treibstofftanks für das chemische Antriebssystem stammen vom Augsburger Unternehmen MT Aerospace. Die Reaktionsräder, die für eine stabile Ausrichtung des Satelliten im Weltall sorgen, wurden von Rockwell Collins in Heidelberg gebaut.
Auf dem Weg zur neuen Datenautobahn
Neben der kommerziellen Nutzlast von Inmarsat bietet Alphasat I-XL zusätzlichen Platz für Technologien, die erstmals unter den besonderen Bedingungen des Weltalls im geostationären Orbit getestet werden sollen. Von den vier Nutzlasten, die zu Demonstrationszwecken mitfliegen, kommen zwei aus Deutschland: Ein Sternsensor der Firma Jena Optronik liefert hochgenaue Bahn- und Lageinformationen und unterstützt damit auch die präzise Ausrichtung des optischen Laser-Kommunikationsterminals (LCT). Im Auftrag des DLR hat die Firma Tesat federführend das LCT als Hochleistungsdaten(über)träger entwickelt und gebaut - auch in Vorbereitung für das europäische Datenrelaisübertragungssystem EDRS.
Auf Alphasat kommt ein modifiziertes LCT zum Einsatz: Es soll eine Datenmenge von 1,8 Gigabit pro Sekunde - das entspricht 130 DVDs pro Stunde - über eine sehr große Distanz von 45 000 Kilometern transportieren. Damit wird die Übertragung von Datenpaketen zwischen Satelliten im erdnahen Orbit zwischen 200 und 2000 Kilometern Höhe und denen im geostationären Orbit in rund 36 000 Kilometern Höhe möglich. Das LCT auf Alphasat-I-XL testet diese Übertragungsart. So soll der Megasatellit Daten der beiden europäischen Erdbeobachtungssatelliten Sentinel 1A und Sentinel 2A empfangen. "Mit dieser Technologiedemonstration made in Germany stößt Alphasat I-XL das Tor zum europäischen EDRS auf - einer Datenautobahn im All, bei der Informationen zwischen den Satelliten rund um die Uhr ausgetauscht werden können", veranschaulicht DLR-Vorstand Gruppe.
Seit mehreren Jahren werden Laser-Übertragungssysteme auf Satelliten getestet. Dem deutschen Erdbeobachtungssatelliten TerraSAR-X gelang es erstmals 2007, mithilfe eines LCT Daten mit dem amerikanischen Satelliten NFIRE über eine Distanz von 5000 Kilometern mit einer Datenrate von 5,6 Gigabits pro Sekunde auszutauschen. Damit können 400 DVDs pro Stunde übertragen werden.
Zuletzt geändert am:05.08.2013 16:08:05 Uhr
11.09.2013 10:45 - von via https://www.facebook.com/DLRde von User "Beekeeper Schäfer"
„Was ist die maximal mögliche Distanz, die mit einem derartigen Laser noch verlustfrei überbrückt werden kann? Wäre mit dem Konzept von Alphasat auch der Aufbau eines Deepspace Kommunikationsnetzwerks bis zum Mars möglich, oder ist die optische Datenübertragung derzeit (noch) bei bis zu 401 Mio. km nicht wirklich machbar, so dass zuviele Satelliten notwendig wären? Die 45.000 km lassen sich doch bestimmt leicht schon bis zum Mond ausweiten, wo man einen stärkeren Laser installieren könnte?“
11.09.2013 10:48 - von Björn Gütlich (DLR)
Das Laser Kommunikationsterminal (LCT) auf Alphasat ist für eine Distanz von 45.000km ausgelegt und wurde für den Einsatz in diesem Entfernungsbereich und eine hohe Datenübertragungsrate optimiert.Das Alphasat-LCT geht weit über ein reines Experiment hinaus. Den Nutzern aus der Erdbeobachtung wird eine Datenverbindung von 1,8 Gigabit pro Sekunde zur Verfügung gestellt. Die bei Alphasat und für EDRS eingesetzte Laser-Technologie ist geeignet, in nächsten Entwicklungsschritten höhere Datenraten umzusetzen, wenn diese in Zukunft von Nutzern angefordert werden.Prinzipiell kann mit der Lasertechnik auch eine sehr viel höhere Distanz überbrückt werden, allerdings müssen dazu die Laserterminals entsprechend anders ausgelegt werden.Auf der größeren Strecke zum Beispiel zum Mond oder Mars wird die Laserleistung erheblich stärker abgeschwächt. Die Datenverbindung für Deep Space Anwendungen kann jedoch durch Erhöhung der Laserleistung oder den Einsatz größerer Teleskope, die die Laserleistung aufsammeln und abstrahlen müssen, verbessert werden. Einen wichtigen Einfluss hat auch die Wahl eines geeigneten Übertragungsverfahrens. Aufgrund der technischen Realisierungsmöglichkeiten auf dem Satelliten bzw. für eine Empfangsinfrastruktur am Boden muss dann eine Abwägung für die konkrete Anwendung getroffen werden, die über Höhe der möglichen Datenrate und die Wahl des optimalen optischen Übertragungsverfahren entscheidet.In jedem Fall lohnt es sich das interessante Feld der optischen Kommunikation zum Satelliten im Blick zu behalten. Denn auch international ist inzwischen Bewegung in die Entwicklung gekommen: In der näheren Zukunft plant zum Beispiel die Amerikanische Raumfahrtagentur NASA ein Experiment ob optische Datenverbindungen zwischen Mond und Erde möglich sind durchzuführen. Obwohl im Vergleich zu Alphasat geringere Datenraten zu erwarten sind, wird dennoch mit Lasertechnologie auch für Deep Space eine deutliche Erhöhung der Übertragungskapazität im Vergleich zum traditionellen Funk möglich sein.