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Vor rund zehn Jahren, am 21. Februar 2008, hat eine Regierungskooperation zwischen den USA und Deutschland mit der Errichtung eines Laserlinks zwischen zwei Satelliten im Low Earth Orbit (LEO) ein neues Kapitel in der Kommunikationsgeschichte geschrieben. Der deutsche Radarsatellit TerraSAR-X und der US-amerikanische Verteidigungssatellit NFIRE der US Missile Defense Agency, beide ausgestattet mit Laser Communication Terminals (LCT) der Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG, stellten an jenem Tag die erste erfolgreiche und stabile Laser-Orbitalverbindung her. Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG hat seinen Sitz in Backnang.

Das Jubiläumsterminal „LCT 135“ ermöglicht es, Daten und Informationen mit bis zu 1,8 Gbit/Sek. über eine Entfernung von bis zu 80.000 km schnell, sicher und absolut störsicher zu versenden – auch wenn sich beide Satelliten auf unterschiedlichen Umlaufbahnen bei absoluten Bahngeschwindigkeiten von rund 30.000 km/h voneinander weg bewegen.

Das Laser Communication Terminals (LCT) 135 von Tesat. (Alle Grafiken: Tesat)

Die LCTs von Tesat sind die Schlüsseltechnologie hinter dem SpaceDataHighway von Airbus, mit der Daten nahezu in Echtzeit an jeden Ort weltweit übertragen werden können. Mit diesem System aus zwei geostationären Satelliten werden Daten zwischen LEO-Satelliten (Low Earth Orbit), Raumfahrzeugen, Plattformen in der Luft oder festen Bodenstationen übertragen. Auf diese Weise ermöglicht die Technologie von Tesat die Bereitstellung von Daten in nahezu Echtzeit zur Unterstützung zeitkritischer und datenintensiver Anwendungen für Einsätze von Sicherheitsorganisationen auf der ganzen Welt, z.B. für Notfallmaßnahmen nach Naturkatastrophen. Ein weiteres beispielhaftes Anwendungsgebiet ist die Unterstützung globaler Aktivitäten zur Überwachung des Seeverkehrs wie in der bevorstehenden Pléiades Neo Constellation von Airbus.

Tesat bietet geeignete Laserkommunikationsterminals für eine Vielzahl von Anwendungen an. Beim SpaceDataHighway handelt es sich um den LCT135, der über Entfernungen von bis zu 80.000 Kilometern bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde sicher, schnell und ausfallsicher überträgt. Durch dieses geostationäre Backbone ermöglicht die Tesat-Technologie die weltweite Datenübertragung in nahezu Echtzeit.

Für Anwendungen in erdnahen Umlaufbahnen (Low-Earth Orbits, LEO) gibt es den SmartLCT, der auf kleineren, leichteren Satelliten mit großen Gewichts- und Größeneinsparungen eingesetzt werden kann. So ist eine Datenübertragung über Entfernungen von bis zu 45.000 Kilometern, bei einer hohen Datenrate von bis zu 1,8 Gigabit pro Sekunde möglich. Der SmartLCT nur etwa 22 Kilogramm.

Der Tesat CubeLCT ist ein Laser Communication Transmitter für die direkte Erd-Verbindung. Es wurde speziell für die CubeSat Mission in Kooperation mit DLR-IKN entwickelt. Das Ziel war das weltweit kleinste LCT. Das CubeLCT ist gerade einmal 0,3U (ca. 10x10x3 cm) groß und wiegt 350 Gramm. Damit können Daten zur einer Bodenstation über eine Distanz von 1.500 km mit einer datenrate von bis zu 100 Mbps erreicht werden.

Tesat betreibt derzeit acht Laserkommunikationsterminals im Weltraum – zwei davon auf geostationären Satelliten (EDRS-A und -C) im SpaceDataHighway von Airbus und sechs auf LEO-Satelliten. Ein dritter geostationärer Satellit (EDRS-A und -C) wird folgen, um eine globale Kommunikation zu ermöglichen. Insgesamt sind acht weitere Satelliten in Produktion. Dank der Satellitenkonstellation und der Lasertechnologie werden die Informationen in nicht mehr als 15 Minuten zur Erde übertragen.

Einer der Hauptvorteile der Satellitenkommunikation für Sicherheitsorganisationen ist der “Störwiderstand” (Jamming Resistance). Der Kommunikationsstrahl ist mit rund 800 m so eng, dass ein Gegner in genau diesem kleinen Bereich stehen muss, um Einfluss nehmen zu können. Und selbst dann sind noch die üblichen Sicherheits- und Verschlüsselungsfunktionen aktiv.

Im Rahmen der „Laser Communication Coalition“ wird der nächste Schritt die Anbindung von Unmanned Aerial Vehicles (UAV) an diese Technologie sein. Das SatCom-Gerät an Bord der UAV wird durch ein neues Airborne Terminal ersetzt, welches das Ku-Band ersetzt. Die Übertragung wird deutlich schneller und mit einer höheren Bandbreite sein. Im Rahmen dieser Koalition werden die Drohnen von General Atomics Aeronautical Systems (GA-ASI) eingesetzt und integriert. Der Status dieses Projekts ist derzeit ein Proof-of-Concept für den Betrieb.

Einer der Benutzer für diese Laserkommunikation im All ist derzeit Frankreich. Viele andere Länder zeigen Interesse. Nur Deutschland scheint zu zögern, obwohl die Technologie hier entwickelt wurde. Insgesamt lässt sich aber festhalten, dass die Bedeutung der Satellitenkommunikation für die Einsätze von Streitkräften in Zukunft steigen wird. Die entscheidenden Punkte bei der SatCom-Technologie ist die große Datenrate bei gleichzeitig hoher Geschwindigkeit sowie die geringere Störanfälligkeit gegen das Jammen des Gegners. So liegen in fast allen größeren Ländern Pläne für neue Kommunikationssatelliten vor.

André Forkert