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Satelliten-Kommunikation: Eine Bodenstation testet weltraumgestützte Laser-Kommunikation mit bis zu 2,5 Gbps als abhörsichere Alternative zum Funk.
In Europa hat die Erprobung neuartiger, optischer Kommunikationsverfahren für die Raumfahrt einen wichtigen Meilenstein erreicht. Das litauische Raumfahrt- und Verteidigungsunternehmen Astrolight hat die Inbetriebnahme einer neuen optischen Bodenstation in Griechenland bekannt gegeben. Die auf dem Berg Holomondas errichtete Anlage soll künftig ESA-unterstützte CubeSat-Missionen begleiten, die den Datenaustausch zwischen Satelliten und der Erde per Laserstrahl anstelle traditioneller Radiowellen erproben. Das Projekt reagiert auf den weltweit rasant steigenden Bedarf an Bandbreite im Satellitenbetrieb und sucht nach Wegen, Datenmengen schneller und resistenter gegen äußere Störeinflüsse zu übertragen.
Klassische Hochfrequenz-Funksysteme ersetzen
Der Bau und die Inbetriebnahme der „Holomondas Optical Ground Station“ erfolgten im Rahmen des sogenannten PeakSat-Projekts. Hierbei handelt es sich um eine strategische Kooperation, die maßgeblich von der Aristoteles-Universität Thessaloniki geleitet wird. Unterstützung erhält das akademische Team von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) sowie vom griechischen Ministerium für digitale Governance.
Die primäre Aufgabe der neuen Station am Berggipfel besteht darin, Datenströme aufzufangen, die von Satelliten über Infrarot-Laser-Links zur Erde gesendet werden. Diese optischen Übertragungswege sollen langfristig die klassischen Hochfrequenz-Funksysteme (HF-Systeme) ergänzen oder in bestimmten Bereichen ersetzen, da die herkömmlichen Funkfrequenzen zunehmend überlastet sind und regulatorischen Einschränkungen unterliegen.
Signalkette ohne Drittanbieter
Als technologische Gegenstücke im Weltraum dienen zwei spezifische griechische Kleinsatelliten (CubeSats) mit den Bezeichnungen PeakSat und ERMIS-3. Beide Satelliten wurden im März 2026 im Rahmen des breiter angelegten IOD/IOV-Missionsprogramms (In-Orbit Demonstration / In-Orbit Validation) der ESA erfolgreich in den Erdorbit transportiert.
Sowohl PeakSat als auch ERMIS-3 sind mit einer spezialisierten Hardwarekomponente ausgestattet: dem optischen Kommunikations-Terminal „ATLAS-1“, das von Astrolight entwickelt und gefertigt wurde. Da Astrolight neben den Terminals im Orbit auch das gesamte Bodensegment der Station auf dem Berg Holomondas konstruiert hat, verfügt das Projekt über eine vollständig integrierte End-to-End-Infrastruktur für die optische Kommunikation. Dies erlaubt es den Forschern, die Signalkette vom Satellitensensor bis zum terrestrischen Server ohne Systemschnittstellen von Drittanbietern zu analysieren.
Datenübertragungsrate bis zu 2,5 Gigabit pro Sekunde
Die Holomondas-Station kombiniert verschiedene optische Frequenzbänder, um eine stabile Verbindung mit den schnell vorbeifliegenden Satelliten in der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) zu realisieren. Für die präzise Ausrichtung und Nachführung des Bodenteleskops nutzt das System ein optisches Leuchtfeuer (Laser Beacon), das auf einer Wellenlänge von 808 Nanometern operiert. Dieser bodengestützte Laser strahlt in den Himmel, damit das ATLAS-1-Terminal des Satelliten die Bodenstation exakt lokalisieren und seinen eigenen Laserstrahl darauf ausrichten kann.
Der eigentliche Datenempfang erfolgt über einen optischen Empfänger, der im sogenannten C-Band der Infrarottechnik arbeitet. Diese Konfiguration ermöglicht im aktuellen Testbetrieb eine Datenübertragungsrate von bis zu 2,5 Gigabit pro Sekunde (Gbps). Für die Klasse der extrem kompakten CubeSats stellt diese Bandbreite einen signifikanten technologischen Sprung dar, da klassische Funkanlagen in dieser Gewichtsklasse aufgrund von Energie- und Antennenbeschränkungen meist nur einen Bruchteil dieser Datenrate erzielen können.
Abhörsicherheit und Schutz vor Signalstörungen
Neben der reinen Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeiten bietet die optische Satellitenkommunikation fundamentale physikalische Vorteile im Bereich der IT-Sicherheit. Klassische Hochfrequenzsignale breiten sich kegelförmig aus und strahlen über weite Flächen ab. Dadurch können Funksignale im Einzugsbereich relativ leicht von unbefugten Dritten abgefangen oder durch gezielte Störsender (Jamming) blockiert werden.
Optische Verbindungen per Infrarotlaser nutzen hingegen extrem eng gebündelte Lichtstrahlen. Der Durchmesser des Laserstrahls ist beim Eintreffen auf der Erdoberfläche so gering, dass ein Abfangen des Signals voraussetzen würde, dass sich ein Angreifer physisch direkt im schmalen Sichtkanal zwischen dem Satelliten und dem Teleskop befindet. Diese technologische Eigenschaft macht die Laser-Kommunikation nahezu immun gegen klassische Jamming-Versuche und erschwert das unbefugte Interzeptieren von sensiblen Datenströmen im zivilen und militärischen Sektor erheblich.
Atmosphärische Einflüsse auf die Standortwahl
Obwohl die optische Kommunikation erhebliche Geschwindigkeits- und Sicherheitsvorteile bietet, ist sie im praktischen Betrieb stark von den meteorologischen Bedingungen abhängig. Dichte Wolkendecken, Nebel oder starke atmosphärische Turbulenzen können das Infrarotlicht streuen und die Verbindung temporär vollständig unterbrechen.
Aus diesem Grund fiel die Standortwahl der Projektpartner gezielt auf den Berg Holomondas. Die Platzierung der Station auf einer exponierten Bergkette in Griechenland minimiert den Einfluss der dichten, bodennahen Atmosphäreschichten. Zudem zeichnet sich die Region durch eine statistisch hohe Anzahl an wolkenfreien Tagen und Nächten aus. Die dort gewonnenen Testdaten sollen im Laufe des Jahres 2026 Aufschluss darüber geben, wie kontinuierlich und verlässlich optische Downlinks in südeuropäischen Höhenlagen für den kommerziellen und behördlichen Betrieb eingesetzt werden können.
