Satelliten der nächsten Generation nutzen Licht, um überfüllte Funkbänder zu umgehen

Juni sollen die Mittel verwendet werden, um ihr spezialisiertes Mikrochip-Gerät, die Optical Frequency Generator Unit (OFGU), für den Einsatz in nächsten Generationen-Satellitenkonstellationen zu aktualisieren.

Die OFGU liefert hochstabile Signalerzeugung, um sowohl bestehende Radiosystem als auch nächste Generationen, lichtbasierte Satellitenarchitekturen zu verbessern. Die Modernisierung soll das Gerät so robust machen, dass es den rauen Bedingungen des Weltraums standhält.

Das Ziel besteht darin, moderne Satellitenkonstellationen mit breiteren Frequenzbändern und rekonfigurierbaren Nutzlasten auszustatten, gleichzeitig Hardwaregröße, Gewicht, Leistung und Kosten (SWaP-C) zu reduzieren. „Dieses Projekt wird die Einsatzbereitschaft der OFGU für den Weltraum beschleunigen und mündet in einer Validierung der Weltraumumgebung, wonach frühe Demonstrationsflüge im Orbit beginnen können", sagte Dr.

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Amol Delmade, OFGU-Produktleiter bei Pilot Photonics. Überwindung überlastungHeutige Satellitensysteme stützen sich auf elektronische Frequenzgeneratoreinheiten (FGUs), um Radiosignale aufzuteilen und zu verwalten. Dies funktionierte gut, als der Weltraum leer und die Datenmengen gering waren.

Bei datenintensiven Anwendungen, bei denen Millionen ösende Live-Streams wünschen – insbesondere dann, wenn AR/VR diese Infrastruktur an ihre Grenzen treiben –, versagt es. Gleichzeitig hat die wachsende Zahl konventionellen Funkbänder stark überlastet. Daher steht die Zukunft der globalen Konnektivität vor einem schweren Mangel an Frequenzraum.

Um dies zu lösen, wenden sich Weltraumbehörden ganz ömmlicher Elektronik ab und setzen auf die Physik des Lichts. Die kommenden Satellitennetze werden hchstwahrscheinlich auf kompakte optische Hardware zurckgreifen, die im Wesentlichen eine spezialisierte Glastechnologie darstellt, die Daten mittels Licht statt ber berfllte Funkwellen bertrgt.

Technik und Auswirkungen

Pilot Photonics berwindet die Grenzen herkmmlicher Hochfrequenz-Elektronik, indem es alles in den optischen Bereich verlagert. Diese fortschrittlichen Chips verarbeiten Photonen statt Elektronen und leiten Licht durch integrierte photonische Schaltungen, anstatt Strom durch Kupfer zu fhren.

Das Ergebnis ist ein hochintegrierter, kompakter Modul, der Frequenzen von 8 GHz bis hin zu 220 GHz aus einer einzigen Quelle bereitstellen kann. Dies geschieht mit minimalem Rauschen und extrem hoher Energieeffizienz.

Reduzierung des physischen Aufwands: In der ra massiver Satellitenkonstellationen in niedrigen Erdumlaufbahnen ist die Reduzierung, Gewicht, Leistung und Kosten (SWaP-C) entscheidend fr eine wirtschaftliche Massenproduktion und den Start.

Moegliche Anwendungen

Das hochintegrierte, kompakte optische Modul üllt diesen Bedarf direkt, indem es die physische Belastung der Bordsysteme reduziert. Die Technologie verbessert sowohl die finanzielle als auch die operative Skalierbarkeit moderner orbitaler Netzwerke durch die Verkleinerung der Hardware.

Das Gerät funktioniert in zwei Hauptkonfigurationen, um sowohl bestehende als auch zukünftige Rauminfrastrukturen zu modernisieren. In seiner ersten Konfiguration dient es als hochstabile Signalfrequenzquelle für Standard-Satellitenlasten, Bodenstationen und Feeder-Link-Transponder.

In seiner zweiten Konfiguration leitet es optische Signale direkt durch das Raumfahrzeug, um die Leistung und Flexibilität moderner, lichtbasierter Satellitendesigns zu steigern.

Technik und Auswirkungen

Die Technologie ist nicht völlig neu; sie baut auf jahrelanger Grundlagenforschung auf, die durch EU-Initiativen wie PICOMB und PhotonHub Europe finanziert wurde, und nutzt spezialisierte Wafer-Designs, die in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer HHI in Deutschland gefertigt wurden. Der ESA-Auftrag markiert jedoch einen massiven Sprung nach vorn.

Sobald die Hardware die extremen Validierungen im Weltraumumfeld bestanden hat, plant das Team, frühe Demonstrationsflüge direkt in die Umlaufbahn zu starten.