Razendsnel data versturen dankzij laserlink
Voor het eerst in de geschiedenis zijn twee satellieten over een afstand van 36.000 kilometer in de ruimte aan elkaar gekoppeld met behulp van een laser. Dankzij die razendsnelle datalink tussen Sentinal-1A en Alphasat is het mogelijk foto's van de aarde al enkele seconden nadat ze genomen zijn af te leveren.
Deze belangrijke stap binnen de ruimtevaarttechnologie geeft een goed beeld van de mogelijkheden van Europa's datasnelweg in de ruimte. Deze moet grote hoeveelheden informatie razendsnel kunnen versturen. Daardoor worden gegevens die bij aardobservatiemissies zijn verzameld nog sneller beschikbaar dan ze nu al zijn. Tijdig toegang krijgen tot beelden die afkomstig zijn van Sentinel-1 is bijvoorbeeld onmisbaar voor talloze toepassingen rondom de veiligheid op zee en om tijdig te kunnen reageren op natuurrampen.
Het beste van twee werelden
Terwijl hij op een hoogte van 700 kilometer van pool naar pool vliegt, stuurt Sentinel-1A regelmatig data naar de aarde. Dat kan hij echter alleen doen op momenten waarop hij zich boven Europese grondstations bevindt. Geostationaire satellieten die op 36.000 kilometer boven het aardoppervlak zweven staan echter continu in contact met hun grondstations. Daardoor kunnen ze de hele dag door gegevens naar de aarde sturen.
Door een koppeling tussen de twee satellieten tot stand te brengen kunnen er meer gegevens van Sentinel-1 sneller naar de aarde gestuurd worden. Bijna continu zelfs. Technici gebruiken lasers om dit kunstje klaar te spelen.
Het door ESA en de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR gefinancierde project werd uitgevoerd door het Duitse Tesat, dat een communicatieterminal en downlinksysteem ontwikkelde voor de geostationaire Alphasat-satelliet. Alphasat is de grootste communicatiesatelliet van Europa. De tegenhanger van dit nieuwe apparaat bevindt zich aan boord van Sentinel-1A.
De afgelopen weken hebben het operatieteam van Sentinel-1A bij ESA's European Space Operations Centre (ESOC) in het Duitse Darmstadt, ESA's Earth Observation Centre (ESRIN) in het Italiaanse Franscati en het German Space Operations Center (GSOC) in het Duitse Oberpfaffenhofen intensief samengewerkt om de eerste lasertests succesvol af te ronden.
De eerste beelden
Het beeld hier rechts boven – waarop de Duitse hoofdstad Berlijn te zien is – is het eerste beeld dat met behulp van dit technologisch hoogstandje naar de aarde is gestuurd. “Het opzetten van deze bijzondere laserdatalink was alleen mogelijk dankzij uitstekend teamwork van talloze mensen bij ESA, Inmarsat, Tesat en de DLR”, aldus missieleider Paolo Ferri. “Ik ben in het bijzonder trots op de grote bijdrage van de missieteams bij ESOC en ESRIN. Hun hulp heeft enorm bijgedragen aan het succes van dit project, dat gegevens van aardobservatiemissies aanzienlijk verbetert. In de toekomst hebben alle burgers daar profijt van.”
De laserdatalink tussen de twee satellieten werd vrijdag 28 november voor het eerst gedemonstreerd. De hoofden van verschillende ruimtevaartagentschappen verzamelden zich de dag bij ESOC om de demonstratie te kunnen bijwonen. “Je kunt de link vanaf vandaag zien als een optische draad in de ruimte. Die draad verbindt de Sentinels met Europa, waar ze zich ook bevinden in hun omwenteling om de aarde”, aldus Magali Vaissiere, director of telecommunications and integrated applications bij ESA. “De link heeft een datasnelheid van 1.8 gigabit per seconde en zou zelfs opgeschaald kunnen worden tot 7.2 gigabit per seconde. Nooit eerder werd er zoveel data tegelijk door de ruimte gestuurd.”
Nadat verzonden gegevens zijn verwerkt door ESA's Copernicus Ground Segment zullen beelden online beschikbaar komen voor het grote publiek. De beelden zijn dan te downloaden vanaf Sentinels datawebsite.
De voorloper van EDRS
“De laserlink tussen de twee satellieten is een belangrijke mijlpaal voor ons. Hij verzekert ons ervan dat onze dienstverlening op milieugebied gevoed wordt met grote hoeveelheden gegevens die niet alleen accuraat zijn, maar die ook zo snel mogelijk geleverd worden”, aldus Philippe Goudy, hoofd van de afdeling Earth Observation Projects bij ESA. “EDRS zal ons helpen onze Copernicus-informatie en -diensten nog beter te maken. Dat kan een boost geven aan de algehele economie.”
Zoals het evenement van vrijdag laat zien heeft de laserlink als voorloper van het European Data Relay System (EDRS) – een stelsel van satellieten dat onderling gegevens uit kan wisselen en deze met laser naar de aarde kan sturen – de weg vrijgemaakt voor een compleet nieuwe aanpak van databezorging.
Access the video
“Deze technologie wordt al twintig jaar door DLR gekoesterd”, weet Gert Gruppe, een van de bestuursleden van het Duitse ruimtevaartagentschap DLR. “Vandaag de dag stelt lasercommunicatie ons in staat om per minuut 2,7 miljoen volledig volgeschreven pagina's aan gegevens door te sturen. Om die reden moeten we ervoor zorgen dat deze technologie een standaard vorm van communicatie wordt. Communicatie met behulp van ruimtelasers is de toekomst!”
Het eerste onderdeel van wat uiteindelijk het EDRS-stelsel moet worden, zal volgend jaar naar de ruimte vliegen aan boord van satelliet Eutelsat-9B. Tot die tijd zal Sentinel-1A verbinding blijven houden met de voorloper van deze laserterminal, die zich aan boord van Alphasat bevindt. Sentinel-2A zal bij zijn lancering volgend jaar een zelfde soort lading met zich meenemen. Beide Sentinel-missies hebben als doel belangrijke informatie te verzamelen voor Europa's milieubewakingsproject Copernicus.
