CRAB

Ziele des Projekts

CRAB (Communicate via Retroreflectors and ABsorption modulators) ist ein Projekt zur Untersuchung von Laserkommunikation auf dem Höhenforschungsballon BEXUS. Das Projekt untersucht dabei, wie sich Modulierende Retroreflektoren in der Atmosphäre verhalten, um daraus Daten für die Nutzung auf Satelliten abzuleiten.
Weiterhin soll untersucht werden, wie gut Modulierende Retroreflokten Licht reflektieren und wie stark die Reflexion von der Atmosphäre gedämpft wird.

Dieses Jahr wird CRAB allerdings noch keine komplette Kommunikation zwischen Boden und Ballon testen. Stattdessen liegt der Fokus auf der Erprobung der ersten Teilaspekte. Dazu gehören

Tracking der Ballongondel mit einem Teleskop
Untersuchung der Einflüsse der Ballonumgebung in der Stratosphäre auf den Modulator
Erprobung einer Nachführeinheit unter den Bedingungen der Ballonumgebung

Hintergrund

Laserkommunikation bietet gegenüber klassischer Funkkommunikation viele Vorteile. Dazu gehört, dass Laserkommunikation deutlich höheren Datenraten erreichen kann, sicherer und nachhaltiger ist. Allerdings ist es nicht so einfach, einen Laserstrahl durch die Atmosphäre der Erde zu schießen, weshalb Laserkommunikation hauptsächlich bei größeren Satelliten genutzt wird.
Für die Anwendung auf kleinsten Satelliten – z.B. sogenannten Cubesats – bietet sich eine besondere Form der Laserkommunikation an. Diese arbeitet mit modulierenden Retroreflektoren, welche an Satelliten oder andere Luft- und Raumfahrzeuge angebracht werden können. Diese Komponenten besitzen folgende Hauptfunktionen

Retroeflexion
Modulation

Mit Hilfe der Retroreflexion wird der Laserstrahl immer zurück zur Bodenstation reflektiert. Damit wird eine Art Verbindungsstrecke zwischen Satellit und Bodenstation aufgebaut – ähnlich einer Telefonverbindung. Um auch Daten übertragen zu können, wird noch ein Modulator verwendet, der das reflektierte Licht Amplituden-Moduliert.

Ein Beispielhafter Aufbau für einen solchen modulierenden Retroreflektor ist hier gezeigt.

Umsetzung in der BEXUS Kampagne

Aktuell befindet sich CRAB noch ganz am Anfang der Entwicklung. Es wird geschaut, womit wir den Ballon tracken wollen und wie wir das Experiment auf der Ballongondel aufbauen werden. Bilder zur Entwicklung folgen aber bald!

REXUS/BEXUS-Programm

The REXUS/BEXUS-Programm wird im Rahmen eines bilateralen Agenturabkommens zwischen dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Schwedischen Nationalen Raumfahrtagentur (SNSA) durchgeführt. Der schwedische Anteil der Nutzlast wurde Studenten aus anderen europäischen Ländern durch eine Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zur Verfügung gestellt. EuroLaunch, eine Kooperation zwischen der Swedish Space Corporation (SSC) und der Mobilen Raketenbasis (MORABA) des DLR, ist für das Kampagnenmanagement und den Betrieb der Trägerraketen verantwortlich. Experten des DLR, des SSC, des ZARM und der ESA unterstützen die Studententeams während des gesamten Projekts mit technischer Hilfe. REXUS und BEXUS werden vom SSC, Esrange Space Center in Nordschweden, gestartet.