Berlin wurde aus der internationalen Raumstation ISS von dem deutschen ESA-Astronauten Alexander Gerst während seiner Mission ‘Blue Dot’ am 11. Juli 2014 fotografiert. Earth Observation Satelliten spielen eine wichtige Rolle bei der Wettervorhersage, Klimaforschung, Überwachung der Planetenoberfläche und der Erkennung von Waldbränden. Die heutigen Funksysteme stoßen bei der Übertragung großer Datenmengen jedoch an ihre Grenzen.
Optische Übertragungsmethoden bieten die Möglichkeit, Daten mit viel höheren Raten zu senden. Die ersten Übertragungstests wurden mit dem Laserkommunikationsterminal Optical Space Infrared Downlink System (OSIRIS) durchgeführt, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wurde. Das Terminal befindet sich an Bord des ‘Flying Laptop’, einem kleinen Satelliten, der von der Universität Stuttgart entwickelt wurde.
OSIRIS ist extrem kompakt, wiegt nur 1,3 Kilogramm und ist sehr energieeffizient. Erfolgreiche Übertragungstests wurden im Rahmen von Experimenten durchgeführt, die seit dem Sommer 2018 laufen. Die Ergebnisse wurden während einer Messkampagne im März 2019 bestätigt, als der Laserstrahl vom Flying Laptop auf der Erde empfangen wurde. Die präzise Ausrichtung des Satelliten und der Bodenstation stellt eine besondere Herausforderung dar, die nun zum ersten Mal demonstriert wurde.
Die Entwicklung optischer Kommunikationssysteme für Direktdownlink von kleinen Satelliten ist ein wichtiger Bereich der Forschung des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation in Oberpfaffenhofen. Der Flying Laptop-Satellit der Universität Stuttgart testet neue Technologien und unterstützt die wissenschaftliche Erdbeobachtung. Neben zahlreichen Experimenten ist der Satellit auch mit einer hochauflösenden Kamera ausgestattet.
Nach dem Erfolg der Übertragungstests sind die Forschungsteams in Stuttgart und Oberpfaffenhofen bestrebt, weitere Experimente mit OSIRIS auf dem Flying Laptop durchzuführen. Dies soll einen wichtigen Beitrag zur internationalen Standardisierung der Technologie leisten und die Entwicklung noch robusterer Übertragungsprozesse für zukünftige Missionen ermöglichen. Die Experimente werden ab Frühjahr 2019 in Oberpfaffenhofen fortgesetzt.
