Die Universität der Bundeswehr in München schickt mit Athene 1 (externer Link) im Rahmen des Weltraumforschungsprogramms SeRANIS (externer Link) einen besonderen Satelliten ins All. Mit SeRANIS will die Bundeswehr nach eigener Aussage „Schlüssel- und Zukunftstechniken“ im beziehungsweise fürs All erforschen.
Benannt nach der Göttin der Weisheit soll Athene 1 in rund 550 Kilometern Höhe um die Erde kreisen. An Bord: ein komplettes Technik- und Experimente-Labor. Getestet werden Hardware und Software für Kommunikation, Navigation, Sensorik, Datenübertragung und -verarbeitung. Projektleiter Andreas Knopp (externer Link) spricht von einem fliegenden Computer, „bei dem es darum geht, Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen und Algorithmen im Weltraum ablaufen zu lassen“.
Athene 1: Deutschlands fliegendes Hightech-Testlabor im All
Die Künstliche Intelligenz an Bord soll im All Entscheidungen treffen. Zum Beispiel zu den Daten einer an Bord befindlichen Infrarotkamera (externer Link), die die Abwärme von Flugobjekten in der oberen Atmosphäre erfasst. Aus den Daten soll der Satellit Objekte wie andere Satelliten oder Raketen erkennen und identifizieren, sagt Knopp: „Wo sind die, und stellen die vielleicht für mich eine Bedrohung dar.“ Allerdings sei dies nur eine Forschungsmission, die die Grundlagen für die entsprechende Datenverarbeitung und Algorithmik schafft.
Laser statt Funk an Bord: Datentransfer schneller und abhörsicherer
Athene 1 erprobt auch neue Wege der Datenübertragung. Statt klassischer Funkverbindungen testet der Satellit Laser-Datenübertragung zur Erde. Der Vorteil: hohe Datenraten, weniger Störungen und größere Sicherheit vor Abhörversuchen. In Zeiten zunehmender Cyberangriffe und möglicher Attacken auf Satellitenkommunikation könnten Laser-Verbindungen ein wichtiger Baustein für eine sichere Infrastruktur werden.
Schutz vor GPS-Störungen
An der Ostsee beispielsweise gibt es fast täglich Störungen der Satellitennavigation, oft mit Beeinträchtigung für Luft- und Schifffahrt. Athene 1 (externer Link) trägt Systeme, die Störsignale erkennen und analysieren können. Der Satellit fängt reflektierte GPS-Signale wieder auf, wertet sie aus und untersucht, wie man sie robuster gegen sogenanntes Jamming, also gegen Störungen, machen kann. Etwa durch verstärkte Ursprungssignale oder zusätzliche Korrektursignale.
Mobilfunk aus dem All: Vorbereitung auf den 6G-Standard
Ein weiterer Schwerpunkt ist der Mobilfunk der Zukunft. Athene 1 testet Antennen, mit denen Satelliten als fliegende Mobilfunkmasten für den künftigen 6G-Standard dienen könnten. So ließen sich Funklöcher am Boden schließen. Die Antennen müssten ausgiebig getestet werden, betont Felix Huber vom Nationalen Raumfahrtkontrollzentrum (externer Link) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, der den Flugbetrieb von Athene 1 leiten wird. „Es ist was anderes, wenn ich mit dem Mobilfunktelefon am Boden telefoniere, als mit einem schnellfliegenden Satelliten in 400 Kilometer Höhe.“ Das müsse alles mit Athene 1 ausprobiert und vermessen werden.
Mit Algorithmen gegen Schäden durch Weltraumschrott
An Bord des Satelliten sollen Algorithmen getestet werden, um bei Schäden durch Weltraumschrott Abhilfe zu schaffen. Millionen Trümmerstücke ehemaliger Satelliten oder Raketenstufen sind kleiner als ein Millimeter. Sie zerstören zwar keinen Satelliten, können aber die Elektronik stören oder Schäden an Bauteilen erzeugen, sagt Huber: „Ich kann natürlich eine Platine, die dann ein Loch hat, nicht reparieren. Aber ich kann Redundanzen schaffen und dann muss vollautomatisch umgeschaltet werden.“
Der Satellit sei da ausgestattet wie ein Rechenzentrum am Boden. Die dazu nötigen Algorithmen sollen im Flugbetrieb getestet werden. Die Technik an Bord soll auch helfen, Europa langfristig unabhängiger von US-Raketentechnik zu machen. Der Start von Athene 1 (externer Link) ist jedoch am 1. Oktober um 20.19 Uhr (MESZ) mit einer US-amerikanischen SpaceX-Rakete geplant.
