SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite), eine Nanosatellitenmission von der TU Berlin, ist am 28. September 2020 um 13:20 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit mit einer Sojus 2.1b/Fregat-M Rakete vom russischen Weltraumbahnhof Plesetsk gestartet. Am 29. September 2020 um 01:11 Uhr wurden die ersten Signale des Satelliten aus dem All erfolgreich nach Berlin übertragen.
Die Hauptnutzlast von SALSAT besteht dabei aus dem Spektrumanalysator SALSA, der im gleichnamigen Projekt entwickelt und qualifiziert wurde. Mit Salsa verbinden einige einen bisweilen engen Tanz. Doch das gleichnamige Instrument im Satelliten aus Berlin untersucht auf Basis eines sogenannten “Software Defined Radio” (SDR) die weltweite Frequenznutzung in Amateurfunk- und wissenschaftlichen Bändern. Und auch hier wird es rasant enger.
Funk von Satellit und Endgerät
Funkfrequenzen haben einen großen Einfluss auf unser tägliches Leben. Vom neuen Mobilfunkstandard 5G über Breitbandinternet bis hin zur Live-Berichterstattung im Fernsehen – alles ist an ein bestimmtes Frequenzspektrum gebunden. Hinzu kommen sogenannte Megakonstellationen wie Starlink des Raumfahrtunternehmens SpaceX oder Project Kuiper des Onlineversandhandels Amazon, deren Netzwerke aus tausenden Satelliten untereinander kommunizieren müssen. Doch diese Funkfrequenzen sind endlich und die Bänder weitestgehend ausgelastet.
Um Wege zu finden, diese kostbare Ressource künftig nachhaltiger zu nutzen, ist am 28. September 2020 um 13:20 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit die Nanosatellitenmission SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite) mit einer Sojus 2.1b/Fregat-M Rakete vom russischen Weltraumbahnhof Plesetsk in einen sogenannten sonnensynchronen Orbit in 575 Kilometer Höhe gestartet. Die Mission der Technischen Universität (TU) Berlin wird vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- Raumfahrt (DLR) in Bonn mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) in Höhe von 2,1 Millionen Euro aus dem Nationalen Raumfahrtprogramm gefördert. An SALSAT ist neben der TU Berlin auch das Deutsche Zentrum für Satellitenkommunikation (DeSK) zur Unterstützung beim Betrieb des Satelliten beteiligt.
Funkspektren direkt im Orbit ermitteln
Wie nutzen Satelliten während des Betriebes die Funkfrequenzen? Wie ausgelastet sind diese entsprechenden Spektren? Können Frequenzen an bestimmten Orten mehrfach belegt und damit bestimmte Bänder entlastet werden? Diesen Fragen will die SALSAT-Mission nachgehen und dabei wissenschaftliche Daten zur globalen Nutzung von Frequenzspektren erfassen und analysieren. So kann im Rahmen dieses Forschungsvorhabens deren tatsächliche Auslastung direkt im Orbit ermittelt werden. Außerdem werden “Störer” in den Bändern gesucht und lokalisiert. Für deren Detektion und zur Missionsanalyse werden Algorithmen entwickelt.
Die während der Betriebsphase gesammelten Daten von SALSA werden frei zugänglich auf einer Internetplattform zur Verfügung gestellt. “SALSAT liefert somit einen wichtigen Beitrag zur effizienten und nachhaltigen Nutzung des Funkspektrums für die Zukunft der Satellitenkommunikation”, erklärt Dr. Siegfried Voigt, SALSAT-Projektleiter im DLR Raumfahrtmanagement. Der so genannte Satellitenbus stammt von der TU Berlin und baut auf dem Satellitenbus einer Vorgängermission auf.
SALSAT im Test
Bevor SALSAT zum Kosmodrom Plessezk verschifft werden konnte, wurde der Nanosatellit in Berlin ausführlich getestet. In den Akzeptanztests wurde das Gesamtsystem überprüft und Fertigungsfehler ausgeschlossen. Sie werden unter simulierten Umgebungsbedingungen im Zielorbit des Satelliten durchgeführt. Vorab und danach erfolgten diverse Betriebstests wie zum Beispiel Tests der Lageregelung und des Kommunikationssystems im Labor. Sie sollen überprüfen, dass SALSAT voll funktionstüchtig ist.
“Das Team an der TU Berlin hat in den vergangenen Monaten unter den deutlich erschwerten Randbedingungen der Covid-19-Pandemie hervorragende Arbeit geleistet”, betont Siegried Voigt. Das Flugmodell wurde rechtzeitig fertiggestellt und den entsprechenden Funktionstests unterzogen. In den ersten beiden Septemberwochen wurde der Satellit auf dem Adapterahmen für die Oberstufe montiert. Alle Subsysteme und Sekundärnutzlasten wurden ausgiebig getestet und verifiziert. Der Erstkontakt zum Satelliten fand noch kurz vor Mitternacht MESZ am 28. September 2020 statt. Beim nächsten Überflug über Berlin um 01:11 Uhr am 29. September 2020 konnten dann die ersten Telemetriedaten empfangen werden; die Bestätigung, dass der Satellit erfolgreich im Zielorbit ausgesetzt und nun der Betrieb aufgenommen werden kann.
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