Technologiesprung in der Satellitennavigation

Bremen/Paris, 10.02.2025. Die Übertragung von Daten mit Hilfe von Laserstrahlen hat die Satellitenkommunikation revolutioniert – nun soll das Potenzial der Technologie auch für die Satellitennavigation erschlossen werden.

Vor diesem Hintergrund hat die OHB System AG heute einen Vertrag mit der Europäischen Weltraumagentur ESA über die nächste Phase (Phase A/B1 = Definitionsphase) des Projektes OpSTAR (Optical Synchronized Time And Ranging) unterschrieben, das darauf abzielt, das Potenzial von optischen Technologien für die Satellitennavigation zu untersuchen. Eine gleichnamige Vorstudie (Phase 0) wurde kürzlich erfolgreich abgeschlossen.

Zielsetzung ist die Entwicklung von Schlüsseltechnologien und Konzepten für die optische Zeitübertragung und Entfernungsmessung zwischen verschiedenen Satelliten einer Konstellation. Für Navigationssatellitensysteme hat das den Vorteil, dass die Anzahl der für die Validierung von Navigationssignalen benötigten Bodenstationen drastisch reduziert werden kann, da die Satelliten ihre Bordzeiten und Positionen auch untereinander abgleichen können. Aktuell müssen die Satelliten noch regelmäßig Kontakt zum Boden aufnehmen, um sicherzustellen, dass die Lokalisierung von Empfängern auf der korrekten Zeit und Satellitenposition basiert. Zudem erlaubt die Möglichkeit der Zeitübertragung mittels optischer Verbindungen die Verlagerung einer störungsanfälligen Kernkomponente aktueller Navigationssatelliten auf den Boden: der Atomuhren. Dadurch können die Satelliten kleiner werden und sind weniger komplex, während gleichzeitig die Genauigkeit und Robustheit der gesendeten Navigationssignale zunehmen.

An der Umsetzung des Projektes sind 33 Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus zwölf ESA-Nationen beteiligt. Die Koordination der Arbeiten erfolgt dabei durch ein deutsches Kernteam: Neben OHB System als Hauptauftragnehmer sind auch der Technologieführer für Laserkommunikation Tesat-Spacecom, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt mit seinem Institut für Kommunikation und Navigation, sowie der Betreiber des aktuellen europäischen Navigationssatellitensystems Galileo, Spaceopal, wichtige Partner.

Gemeinsam mit der ESA arbeitet OHB zudem daran, einen europäischen Standard für die Anwendung von optischer Kommunikation in der Satellitennavigation zu erarbeiten.

Das Projekt OpSTAR ist der erste Schritt zu einem möglichen Demonstrator für optische Zeitsynchronisation und Entfernungsmessung im Orbit. Voraussetzung dafür ist allerdings die Zusicherung ausreichender finanzieller Unterstützung der ESA-Mitgliedsstaaten für das Projekt auf der ESA-Ministerratskonferenz in Bremen im November.