Diodenlaser pusht das Internet im Weltraum

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Mit einem neuen Diodenlaser-Pumpmodul wollen Wissenschaftler ein schnelles Internet im All etablieren. Die Übertragungsrate soll auf bis zu 1,8 Gbit/s gesteigert werden und das über eine Entfernung von annähernd 40.000 Kilometer.

Mit dem Start der zweiten Sentinel-Mission kommunizieren künftig erdnahe mit erdfernen Satelliten mit Höchstgeschwindigkeit. Dazu startete in Kourou in Französisch-Guayana die europäische Raumfahrtagentur ESA den Sentinel-2A-Satelliten an Bord einer VEGA-Rakete. Es ist der erste von zwei Satelliten zur verbesserten Umweltüberwachung im Rahmen des europäischen Copernicus-Programms. Sentinel-2 hat die Aufgabe, vom All aus den Zustand von Wäldern und landwirtschaftlichen Nutzflächen zu überwachen.

Es soll auch Daten zur Verschmutzung von Seen und Küstengewässern liefern. Seine Bilder von Überflutungen, Vulkanausbrüchen und großen Erdrutschen werden helfen, im Katastrophenfall schnell zu reagieren und die humanitäre Hilfe noch effizienter zu koordinieren. Um diese enormen Datenmengen übertragen zu können, setzen die Wissenschaftler auf die Datenkommunikation per Laserdiode, wie sie unter anderem die Professoren Olaf Ziemann, Jürgen Krauser, und Werner Daum sowie Peter E. Zamzow in „Grundlagen der optischen Datenübertragung“ erklären.

Diodenlaser-Pumpmodul für die Satellitenkommunikation

Und für diese Sentinel-Mission hat das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das weltraumtaugliche Diodenlaser-Pumpmodul des Laser Communication Terminal LCT in Zusammenarbeit mit dem Hersteller des LCT, der Tesat-Spacecom, und dem Ferdinand-Braun-Institut geplant und gebaut. Schon 2014 hat die europäische Raumfahrtagentur ESA eine schnelle Datenverbindung zwischen erdnahen und erdfernen Satelliten etabliert. Dank der Lasertechnik ist es nun möglich, eine Übertragungsrate von bis zu 1,8 Gbit/s über maximal 40.000 km zu erreichen. Das ist etwa 30-mal schneller als bis dahin üblich.

Das sogenannte Laser Communication Terminal (LCT) wurde vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und federführend von der Tesat-Spacecom entwickelt. Vom Fraunhofer ILT wurde dafür in Zusammenarbeit mit Tesat-Spacecom das weltraumtaugliche Diodenlaser-Pumpmodul geplant, qualifiziert und montiert.