Von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unterstützte acht CubeSats und eine Nutzlast sind nun im Orbit und werden verschiedene Anwendungen demonstrieren, die die Art und Weise verbessern, wie Daten gesendet und verarbeitet werden. Durch diese Demonstrationen werden praktische Daten aus dem Weltraum in Zukunft effizienter übertragen und rechtzeitig an die richtigen Empfänger geliefert werden.

Die Informationsübertragung zwischen der Erde und dem Weltraum stützt sich auf Radiofrequenzen, eine knappe Ressource mit begrenzter Datentragfähigkeit. Mit zunehmender Anzahl von Satelliten und der Integration von Raumfahrttechnologien in den Alltag wächst das ausgetauschte Datenvolumen stetig. Diese Herausforderungen veranlassen Organisationen, nach neuen Wegen zu suchen, um Informationen über größere Entfernungen schneller und effizienter zu übertragen.

Die am 30. März mit SpaceXs Transporter-16 gestarteten Missionen zielen darauf ab, dieses Problem anzugehen. Einige CubeSats werden verschiedene Elemente der Laser-Kommunikation demonstrieren, eine sichere, hochdurchsatzfähige Methode zur Verbindung zwischen Raumfahrzeugen sowie zwischen Raumfahrzeugen und Bodenstationen. Von der Erprobung neuer optischer Stationen auf der Erde bis hin zu Satelliten-zu-Satelliten-Verbindungen konzentrieren sich diese CubeSats darauf, ergänzende Technologien zu zeigen, die einfacher und kostengünstiger als Radiofrequenzen sind.

Andere CubeSats und eine auf einem Wirts-CubeSat mitgeführte Nutzlast werden verbesserte Methoden der Datenübertragung testen, einschließlich der Kommunikation zwischen Satelliten auf derselben Umlaufbahn und sich kreuzenden Umlaufbahnen. Sie werden auch verbesserte On-Board-Datenverarbeitungsfähigkeiten demonstrieren, die dazu beitragen, das Risiko der Übertragung ungenauer oder unnötiger Informationen zu verringern.

Die fünf mit Transporter-16 gestarteten CubeSats wurden im Rahmen des ESA-Programms „Griechische Konnektivität“ entwickelt, das von der ESA im Auftrag des griechischen Ministeriums für digitale Regierungsführung durchgeführt wird. Dieser Start markiert hauptsächlich einen Schritt für Griechenland bei der Weiterentwicklung seiner optischen Weltraumfähigkeiten. Optische Kommunikation über Laserlinks ist eine vielversprechende Technologie, die Radiofrequenzen ergänzen kann.

Die meisten CubeSats, die mit der Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien starteten, werden optische Terminals und optische Bodenstationen verschiedener Unternehmen validieren, einen besseren Überblick über spezifische Fähigkeiten bieten und die europäische Wettbewerbsfähigkeit unterstützen.

Der etwa Getreidekistengroße CubeSat namens OptiSat wird vom griechischen Unternehmen Planetek Hellas betrieben. Er wird das SCOT20-Laser-Kommunikationsterminal des deutschen Herstellers für sichere Weltraumkommunikation TESAT enthalten, um sichere, hochgeschwindigkeitsfähige Laserlinks mit anderen Kleinsatelliten im erdnahen Orbit zu senden und zu empfangen.

PeakSat ist ein etwa brotgroßer Satellit, der vollständig von der Aristoteles-Universität Thessaloniki entwickelt wurde. Er enthält das ATLAS-1-Terminal des litauischen Unternehmens Astrolight und wird die Laser-Kommunikation zwischen dem Weltraum und einer aufgerüsteten griechischen optischen Bodenstation testen.

Die Satelliten der ERMIS-Mission sind drei CubeSats, die vom ERMIS-Konsortium unter der Leitung der Nationalen und Kapodistrias-Universität Athen gebaut wurden. Sowohl ERMIS-1 als auch ERMIS-2 sind 6U-Satelliten und werden ein Set von zwei Antennen als Nutzlast verwenden: Eine Antenne wird die 5G-Konnektivität für satellitengestützte IoT-Anwendungen testen, die andere wird einen Satelliten-zu-Satelliten-Link über Radiofrequenzen testen.

Zusätzlich ist der 8U-Satellit ERMIS-3 ebenfalls mit einem Astrolight ATLAS-1-Terminal ausgestattet. Gemeinsam mit den ERMIS-1- und ERMIS-2-CubeSats wird sich diese Mission auf die präzise Ausrichtung, Erfassung und Nachführung konzentrieren, die für die Herstellung von Laserlinks mit Bodenstationen erforderlich sind.

ERMIS-3 wird eine Kamera tragen, um die schnelle Übertragung hyperspektraler Bilder aus dem Weltraum über Laserlinks zu demonstrieren, was für die Präzisionslandwirtschaft nützlich ist.

Die griechische Mission „Space Dawn“ gehört zum selben Themenbereich der Demonstration und wird später im Mai mit T-16.5 starten. Sie umfasst zwei etwa ofengroße Satelliten, die von einem griechischen Unternehmenskonsortium, EMTech Space, verwaltet werden. Diese beiden CubeSats werden Laserlinks validieren, die robust genug sind, um Störungen zu widerstehen, und Verbesserungen gegenüber herkömmlichen Radiofrequenzsystemen bieten.

Ähnlich wie ERMIS-3 wird sie eine hochauflösende Kamera tragen, um Anwendungen zu testen, die Daten mit minimaler Verzögerung senden müssen, wie Kartierung und Landnutzungsüberwachung, indem sie optische Links nutzt.

Das ESA-Programm „Pioneer Partnership“ zielt darauf ab, neue Anbieter von Weltraummissionen zu schaffen, indem es Unternehmen hilft, die notwendige Infrastruktur zu entwickeln und einen erschwinglichen, schnellen Zugang zum Weltraum zu ermöglichen. Drei im Rahmen des Pioneer-Programms entwickelte CubeSats flogen mit Transporter-16.

Die Mission SaaS besteht aus einem 6U-CubeSat, der vom Satellitenhersteller und -betreiber Spire Global geleitet wird und sich auf die Demonstration der Nutzung optischer Satelliten-zu-Satelliten-Links konzentriert. Da Satelliten mit hoher Geschwindigkeit fliegen, sind die Zeitfenster für den Download von Informationen zur Erde kurz. Durch die Erhöhung der Effizienz der Datenübertragung zwischen Satelliten können Informationen weitergeleitet und dann präzise dorthin heruntergeladen werden, wo sie auf der Erde benötigt werden.

Spire Global sammelt Echtzeit-Wetterdaten zur Unterstützung der Wettervorhersage. Es sammelt auch Flug- und Schiffstracking-Informationen, wodurch Routen optimiert und Kosten sowie der CO2-Fußabdruck gesenkt werden können.

Die Mission VIREON des britischen Unternehmens AAC Clyde Space schickte zwei 16U-CubeSats, die den Bedarf an kostengünstigen Erdbeobachtungsdaten mittlerer Auflösung decken sollen, um die Landbewirtschaftung und Landwirtschaft bei der Steigerung der Produktivität und Verringerung der Umweltauswirkungen zu unterstützen.

Diese Satelliten können schnell hochwertige Bilder aus dem Weltraum liefern und helfen, durch tägliche Updates Feldfrüchte, Wälder und Wasserressourcen zu verfolgen. Ihre Fähigkeit, große Gebiete abzudecken und Informationen nahezu in Echtzeit zu senden, macht sie wertvoll für die Überwachung von Umweltveränderungen und die Unterstützung effizienter landwirtschaftlicher Praktiken. Sie werden auf Transporter-18 von zwei weiteren 16U-CubeSats gefolgt werden.

Diese Satelliten wurden im Pioneer-Programm in Zusammenarbeit mit der ESA und der UK Space Agency als Teil des ESA-Programms für fortgeschrittene Telekommunikationssystemforschung (ARTES) entwickelt.

Das belgische Unternehmen EDGX startete seine intelligente, kompakte digitale Datenverarbeitungseinheit (Nutzeinheit), die leistungsstarke GPU-basierte Berechnung mit fortschrittlichen KI-Optimierungsfähigkeiten kombiniert. Das Gerät ist klein genug, um in der Hand gehalten zu werden, und ermöglicht es Satelliten, Daten im Orbit effizient zu verarbeiten, während der Stromverbrauch minimiert wird – eine entscheidende Einschränkung für Weltraumsysteme.

Während der Transporter-16-Mission wird EDGX umfassende KI-Tests durchführen. Zum Beispiel wird es verfolgen, wie viel Strom bei der Ausführung verschiedener rechenintensiver Arbeitslasten verbraucht wird. Die Nutzlast ist flexibel und rekonfigurierbar gestaltet, sodass sie bei Bedarf geändert und nahtlos mit anderen Raumfahrzeugsystemen zusammenarbeiten kann.

Das Gerät wurde mit Unterstützung des ESA-Programms für industrielle Wettbewerbsfähigkeit im Rahmen des Programms des Unternehmens für fortgeschrittene Telekommunikationssystemforschung (ARTES) entworfen und entwickelt.