25. März 2021 / Sabine Klinkner, Steffen Gaißer, Matthias Langer

Flying Laptop führt optische Links über Japan aus

Der Kleinsatellit Flying Laptop der Universität Stuttgart hat erfolgreich optische Links per Laser mit einer Bodenstation in Tokio durchgeführt.

Der Kleinsatellit Flying Laptop der Universität Stuttgart hat in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem japanischen National Institute of Information and Communication Technology (NICT) optische Links per Laser mit der Bodenstation in Tokio durchgeführt.  

Der Flying Laptop wurde am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) von Doktorand:innen und Studierenden in Kooperation mit Industriepartnern und anderen Instituten entwickelt, gebaut und wird seit dem Start im Sommer 2017 mit der institutseigenen Bodenstation erfolgreich betrieben. Neben der Erdbeobachtung und der Nutzung für die Lehre zählt auch die Demonstration und Erprobung neuer Technologien zu den Zielen der Mission. Ein Teil dieser neuen Technologien ist das optische Kommunikationssystem OSIRIS (Optical Space Infrared Downlink System), welches vom Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen entwickelt wurde und nun auf dem Satelliten zum Einsatz kommt.

"Die Datenübertragung von Satellitendaten per Laser ist eine spannende Schlüsseltechnologie. Die Forscherinnen und Forscher des Instituts für Raumfahrtsysteme an der Universität Stuttgart sind bei der Entwicklung von Innovationen vorne dabei, was außerordentlich wichtig ist, um Innovationen hier im Land zu realisieren", so Wissenschaftsministerin Theresia Bauer.

Im Rahmen von diversen Experimenten konnten bereits erfolgreiche Übertragungstests zu den optischen Bodenstationen des DLR in Oberpfaffenhofen sowie in Frankreich, in Kooperation mit Kongsberg Satellite Services, durchgeführt werden. 

Das Instrument besteht aus zwei Laserquellen mit befestigten Kollimatoren und ermöglicht die optische Übertragung von Nutzlastdaten zur Erde. Für die Tests muss der Satellit den Laser auf die jeweilige Bodenstation richten, während er sich mit 6,9 km/s im Orbit bewegt. Das Teleskop auf der Erde muss ebenfalls stabil auf den Satelliten ausgerichtet werden. Flying Laptop ist einer von wenigen Satelliten, die optische Daten per Laser von der Erdumlaufbahn zu einer Bodenstation übertragen können.

Bei dem gemeinsamen Experiment mit dem NICT konnten wertvolle Messdaten, wie bspw. die optische Empfangsleistung, mit der das Verhalten des atmosphärischen Übertragungskanals bewertet wird, aufgezeichnet werden. Diese Daten sind sowohl für die Auslegung zukünftiger Systeme als auch für die Planung von Netzwerken hilfreich. Bei der in den Standards vorgesehenen eingesetzten Wellenlänge von 1550 Nanometern gibt es bis dato nur sehr wenige Messdaten.

"Wir freuen uns, dass wir mit dem Flying Laptop dazu beitragen können, das weltweite optische Bodenstationsnetzwerk auf- und auszubauen. Es ist eine große technische Leistung, das Laserinstrument und damit in unserem Fall den Satelliten für die gesamte Dauer eines Überflugs exakt auf einen Punkt auf der Erde auszurichten. Umso mehr freut es mich, dass wir die Übertragungstests inzwischen mit so vielen verschiedenen Bodenstationen erfolgreich wiederholen konnten." so Prof. Sabine Klinkner, Projektleiterin des Flying Laptop am Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart.

MICS-Aufnahme von Tokio
MICS-Aufnahme von Tokio

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Kontakt

Dieses Bild zeigt Sabine Klinkner
Prof. Dr.-Ing.

Sabine Klinkner

Professorin für Satellitentechnik

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