Mit den steigenden Sensorkapazitäten von modernen Erdbeobachtungssatelliten wächst der Bedarf an Datenübertragungssystemen, welche eine hohe Datenrate zur Verfügung stellen können. Insbesondere bei Kleinsatelliten („BIRD-Klasse“, ca. 50x50x50cm) hat die Kombination aus hoher Datenübertragungsrate, geringem Gewicht, niedrigem Leistungsverbrauch und kleinem Formfaktor höchste Priorität. Hierzu bieten sich miniaturisierte Laser-Sendeterminals für direkte optische Downlinks an, welche mit Antennendurchmessern von wenigen Zentimetern sehr kleine und leichte Bauformen aufweisen. Zudem unterliegt diese Übertragungstechnologie keinerlei Frequenzvergaberestriktionen.
Das Institut entwickelt daher im Projekt PrOSIRIS ein experimentelles Laserterminal, mit welchem die Anwendbarkeit optischer Übertragungstechnologien in diesem Umfeld demonstriert werden kann. Zudem kann das atmosphärische Kanalverhaltens gemessen werden und somit wertvolle Erkenntnisse für die Optimierung zukünftiger Systeme liefern.
Das Laserterminal besteht aus mehreren Komponenten: einer Empfangseinheit, die die Ausrichtung zur Bodenstation messen und an die Lageregelung des Satelliten weitergeben kann und eine Sendeeinheit, die die eigentlichen Laser zur Datenübertragung enthält und eine Datenrate von 1Gbit/s ermöglicht.
Das OSIRIS-System wird auf zwei Kleinsatelliten eingesetzt: BiROS (Berlin InfraRed Optical System) des DLR und Flying Laptop der Universität Stuttgart.
Der Empfang der Daten wird mit den Bodenstationen des DLR in Oberpfaffenhofen durchgeführt. Dazu stehen eine fest installierte optische Bodenstation (OGS-OP) für wissenschaftliche Experimente und Messungen sowie eine transportable optische Bodenstation (TOGS) für den Datenempfang zur Verfügung.
Abbildung 3: Optische Bodenstationen des DLR: OPG-OP (links) und TOGS mit Transportfahrzeug (rechts)
Projektlaufzeit:
bis Ende 2020