Airbus und die Niederländische Organisation für Angewandte Wissenschaftliche Forschung (TNO) haben ein Programm zur Entwicklung eines Laserkommunikations-Terminal-Demonstrators für Flugzeuge mit der Bezeichnung UltraAir gestartet.
Das Projekt, das von Airbus, TNO und dem Netherlands Space Office (NSO) mitfinanziert wird, ist Teil des ScyLight-Programms (Secure and Laser communication technology) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Es umfasst das Design, den Bau und die Tests des Technologie-Demonstrators. Laserkommunikationstechnologien stellen die nächste Revolution in der Satellitenkommunikation (Satcom) dar. Sie bieten beispiellose Übertragungsraten, Datensicherheit und Ausfallsicherheit, um den kommerziellen Anforderungen des nächsten Jahrzehnts gerecht zu werden.
Das UltraAir-Terminal wird in der Lage sein, Laserverbindungen zwischen einem Flugzeug und einem Satelliten in einer geostationären Umlaufbahn in 36.000 km Höhe über der Erde herzustellen. Dabei kommt eine beispiellose Technologie zum Einsatz, zu der auch ein hochstabiles und präzises optisches mechatronisches System gehört. Der Technologiedemonstrator wird den Weg für ein zukünftiges UltraAir-Produkt ebnen, mit dem Datenübertragungsraten von mehreren Gigabit pro Sekunde erreicht werden können, während gleichzeitig ein Anti-Jamming-Effekt und eine geringe Abhörwahrscheinlichkeit gegeben sind. Auf diese Weise wird UltraAir nicht nur militärische Flugzeuge und UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) in die Lage versetzen, sich innerhalb einer Kampfwolke zu verbinden, sondern längerfristig auch Flugpassagieren dank der SpaceDataHighway-Konstellation von Airbus Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen ermöglichen. Von ihrer Position in der geostationären Umlaufbahn aus leiten die SpaceDataHighway-Satelliten (EDRS) die von Beobachtungssatelliten gesammelten Daten nahezu in Echtzeit zur Erde weiter – ein Vorgang, der normalerweise mehrere Stunden dauern würde.
Airbus leitet das Projekt und bringt sein einzigartiges Know-how in der Lasersatellitenkommunikation ein, das im Rahmen des SpaceDataHighway-Programms entwickelt wurde. Das Unternehmen wird die Entwicklung des Terminals sowie die Tests am Boden und in der Luft koordinieren. Als Hauptpartner des Projekts bringt TNO seine Erfahrung in der hochpräzisen Opto-Mechatronik ein, unterstützt von der niederländischen High-Tech- und Raumfahrtindustrie. Airbus Defence and Space in den Niederlanden wird für die industrielle Fertigung der Terminals verantwortlich sein. Die Airbus-Tochter Tesat bringt ihr technisches Know-how bei Laserkommunikationssystemen ein und wird an allen Testaktivitäten beteiligt sein.
Die ersten Tests werden Ende 2021 unter Laborbedingungen bei Tesat stattfinden. In einer zweiten Phase werden Anfang 2022 Bodentests in Teneriffa (Spanien) beginnen, wo die Verbindung zwischen einem UltraAir-Demonstrator und dem Laserterminal auf dem Alphasat-Satelliten mit Hilfe der optischen Bodenstation der ESA hergestellt wird. Für die endgültige Verifizierung wird der UltraAir-Demonstrator bis Mitte 2022 in ein Flugzeug für Flugtests integriert.
Da die Nachfrage nach Satellitendiensten steigt, kommt es in den traditionellen Satcom-Funkfrequenzbändern zu Engpässen. Laserverbindungen haben zudem den Vorteil, dass sie Interferenzen und Entdeckungen vermeiden, denn im Vergleich zu den bereits überfüllten Funkfrequenzen ist die Laserkommunikation aufgrund eines viel schmaleren Strahls extrem schwer abzufangen. So können Laserterminals leichter sein, verbrauchen weniger Strom und bieten eine noch bessere Sicherheit als Funk.
(Beitragsbild: UltraAir terminal/ Airbus)