Das Ziel im Forschungsverbund „Quantenschlüsselverteilung mit CubeSat (QUBE)“ ist die Entwicklung und Demonstration von Kerntechnologien für weltweite abhörsichere Kommunikation mittels satellitenbasierter Quantenschlüsselverteilung.
Die aufkommende zweite Quantenrevolution bringt neue innovative Dienste in die Gesellschaft, die auf der Basis neuer Quantentechnologien stehen. Eine der wichtigsten davon ist die Quantenschlüsselverteilung, eine der am weitesten fortgeschrittenen Quantentechnologien. Erste kommerzielle Produkte sind bei verschiedenen Firmen erhältlich und weitere stehen in den Startlöchern.
Der Verbund QUBE integriert neuartige Technologien zur Erzeugung von Quantenschlüsseln in die Cube-Sat-Plattform und kombiniert diese mit leistungsfähigen, optischen Kommunikationssystemen. Miniaturisierte Quantenkommunikationskomponenten werden weltraumtauglich ausgebaut, um den extremen Belastungen beim Satellitenstart und den widrigen Umgebungsbedingungen beim Einsatz im All zu widerstehen.
Die Plattform wird durch kostengünstige Kleinstsatelliten, sogenannte Cube-Sats gebildet, die für diesen Zweck um die notwendigen Technologiekomponenten erweitert werden. Das DLR trägt im Verbund mit seiner Expertise im Bereich der optischen Freistrahlkommunikation und deren Nutzung für die Quantenkommunikation zum Projekt bei. Insbesondere wird das im Institut für Kommunikation und Navigation entwickelte miniaturisierte Cubesat-Terminal OSIRIS4Cubesat hinsichtlich der Nutzung für die Quantenkommunikation weiterentwickelt zu OSIRIS4QUBE.
Des Weiteren kümmert sich das DLR als Nutzlastverantwortlicher um die Schnittstellen zwischen den einzelnen Nutzlasten und dem Satellitenbus. Während der Mission im Weltall können wissenschaftliche Messungen zum Verhalten der turbulenten Atmosphäre durchgeführt werden und die Performanz von OSIRIS4QUBE im Orbit analysiert werden. Ein weiteres Vorhaben ist die Aufnahme von Messdaten des durch die turbulente Atmosphäre gestörten Laserstrahls.
QUBE - Quantenexperimente auf CubeSat
Künstlerische Darstellung des Missionsprinzips Das Projekt QUBE ist ein Pilotprojekt der Initiative QUTEGA (Quantentechnologie – Grundlagen und Anwendungen).
Das hier vollständig integrierte Laserkommunikationsterminal OSIRIS4CUBE ist eine Weiterentwicklung des miniaturisierten Cubesat-Terminals OSIRIS4Cubesat - speziell hinsichtlich der Nutzung für die Quantenkommunikation.
