Am 30. Juni startete vom Weltraumbahnhof in Cape Canaveral (USA) eine Falcon-9-Rakete mit Forschungssatelliten. Einer davon gehört den Grazer Forschern und ihren internationalen Projektpartnern: Er ist ein „Triple-Cubesat“, das heißt, eine Box von zehn mal zehn Zentimetern Grundfläche und 30 Zentimetern Höhe. „Rundherum sind Solarzellen gepackt, die insgesamt 16 Watt elektrischer Leistung erzeugen können, und eine Batterie ist an Bord, weil er immer wieder im Schatten der Erde fliegt“, erklärt Michael Schmidt von Joanneum Research in Graz. Seine „polare Umlaufbahn“ in 540 Kilometern Höhe führt ihn fast im rechten Winkel zum Äquator knapp über den Polen vorbei.
„Er fliegt mit sieben Kilometern pro Sekunde, das ist sieben Mal schneller als eine Gewehrkugel“, so der Forscher. Meist kommt er dreimal am Tag über und nahe Graz vorbei und dreimal nachts; dabei ist er jeweils fünf bis 15 Minuten anfunkbar, aus Energiespargründen schläft er den Rest der Zeit.
Nur ein Ton übertragen – und dennoch historisch
Der Satellit überträgt nur einen einzelnen Ton – damit ist man weltweit aber die erste Forschungsgruppe, der auf dieser Frequenz eine Übertragung vom All auf die Erde gelang, so Schmidt: „Im W-Band gibt es noch keinen Satelliten, der herunter sendet. Wir haben zum ersten Mal ein Signal vom All hier in Graz empfangen – das war historisch.“
Viele Schwierigkeiten zu überwinden
Das W-Band reicht von 75 bis 110 Gigahertz. Für die Übertragung auf das Dach von Joanneum Research verwendete man die Grundfrequenz von 75 Gigahertz – diese ist so hoch, dass sie sich schon sehr ähnlich dem Licht verhält. Die Sendeantennen am Satelliten sind dabei aber nur fingernagelgroß, weshalb es sehr schwierig war, den Satelliten auszurichten.
Zudem werden Übertragungen auch schnell durch Regen und andere Wetterereignisse gestört – jetzt forscht das Team daran, wie dann Übertragungsfehler verringert werden können, „wie sich Wettereignisse auf die Dämpfungen auswirken können, damit man dann Modell kreieren kann, um die Planung für zukünftige Satellitenverbindungen mit dem Boden dimensionieren kann“.
Könnte Handynutzung im Katastrophenfall verbessern
Eine mögliche Nutzung von derartigen Satellitenübertragungen ist etwa eine erdnahe Internetversorgung über Satelliten – ähnlich der Starlink-Satellitenkette von Elon Musk, die im Sommer auch über Österreich zu sehen war. Aber auch Handys könnten künftig über das All mit Mobilfunk versorgt werden – besonders am Meer oder im Katastrophenfall blieben solche Handys dann funktionsbereit.
Das Projekt wurde Umweltministerium mit rund einer Million Euro gefördert, die Finanzierung wird von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen eines ESA-Projektes bereitgestellt, so Schmidt.