SCOT135 startet in Serie durch

Laser statt Funk: Europas Highspeed-Offensive

8. Juli 2025 - 12:17

Schematische Darstellung eines Netzwerkes zur Laserkommunikation. Das Teleskop aus Jena kommt für den Inter-Satellite Optical Link zum Einsatz.

(Bild: Fraunhofer IOF)

Europa hat sich zum Ziel gesetzt, eigene Satellitennetzwerke zu installieren. Hierfür hat das Fraunhofer IOF mit Partnern ein spezielles Teleskop zur satellitengestützten Laserkommunikation entwickelt, das die Grundlage dafür bilden könnte.

Schneller und sicherer Datenaustausch – selbst in entlegenen Gebieten: das verspricht die Laserkommunikation. Mit seinem Netzwerk Starlink ist Tech-Mogul Elon Musk schon seit mehreren Jahren dabei, ein Netzwerk zur flächendeckenden Satellitenkommunikation im niedrigen Erdorbit zu installieren. Auch Europa strebt in diese Sphären und möchte sich im Bereich Laserkommunikation zugleich unabhängig von Anbietern und Zulieferern aus dem Ausland machen. Speziell in kritischen Infrastrukturen, etwa im Bereich Sicherheit und Zivilschutz, ist technologische Souveränität das Ziel.

Die Europäische Weltraumbehörde ESA fördert daher mit ihrem Programm ScyLight (Secure and Laser communication technology) europäische Forschungseinrichtungen und Unternehmen in der Erforschung sowie im Aufbau eigener Systeme und Kompetenzen. Eines dieser Unternehmen, die ein Entwicklungsprojekt zur Technologiebereitstellung im Rahmen des ScyLight-Programms umsetzen, ist Tesat. Das Unternehmen mit Sitz in Baden-Württemberg baut seit vielen Jahren Systeme zur Laserkommunikation, darunter das System SCOT135, ein skalierbares optisches Kommunikationsterminal, das speziell für den Einsatz im mittleren (MEO) und geostationären Erdorbit (GEO) entwickelt wurde.

Maschinelles Lernen revolutioniert Laserschweißen

Wenn der Laser lernt: Laserbasierte Schweißverfahren lassen sich dank maschinellem Lernen in Echtzeit optimieren.

Future Tech

Laser trifft KI: Intelligente Prozesse starten durch

Laser mit "Augen" und "Hirn"? Was nach Science-Fiction klingt, ist bei der Empa Realität. Dort wird maschinelles Lernen genutzt, um Laserverfahren zu automatisieren und zu perfektionieren.mehr lesen

Es kommt auf jede Stunde Fertigungszeit an

Das Teleskop, montiert in der Rotationsgabel.

Für dieses Laserterminal haben Fraunhofer-Forschende aus Jena in drei-jähriger Arbeit ein weltallrobustes Sende- und Empfangsteleskop entwickelt, das – anders als etwa wissenschaftsorientierte Teleskope – nicht nur in geringen Stückzahlen, sondern in Serie gefertigt werden kann. „Unser Ziel war es, ein robustes und kostengünstiges Serienprodukt zu entwickeln", erklärt Dr. Henrik von Lukowicz, zuständiger Projektleiter sowie Leiter der Abteilung für Optisches und Mechanisches Systemdesign amFraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF). „Bei Systemen, die in großen Stückzahlen gefertigt werden sollen, geht es am Ende um jede Stunde Fertigungszeit."

Bis zu 100 Gbit/s in der Bandbreite soll das SCOT135-System erreichen und bis zu 80.000 km Distanz mithilfe des in Jena entwickelten Teleskops überbrücken. „In Kombination mit Terminals, die in großer Stückzahl gebaut und perspektivisch zu einem Inter-Satellit-Network verknüpft werden, ist das neu", sagt von Lukowicz. „Dafür haben wir ein universell einsetzbares Teleskop entwickelt, das Sende- und Empfangseinheit zugleich ist."

Robustes Design für fordernde Bedingungen

Beim Einsatz im Weltall muss das Teleskop zugleich den dortigen Umweltbelastungen standhalten sowie den Belastungen, die durch den Betrieb des Systems selbst entstehen: „In Systemen zur Laserkommunikation werden verhältnismäßig hohe Laserleistungen erbracht. Hier wirken bis zu 50 Watt. Für ein Weltraumteleskop ist das relativ viel Leistung, die durch das System propagiert“, erläutert von Lukowicz. „Das führt zu Wärmentwicklungen, die zu Veränderungen an den Optiken führen können. Doch natürlich darf das System in seiner Leistung dadurch nicht beinträchtigen werden. Thermalmanagement war daher ein besonders wichtiger Punkt für unser Design.“

Neben der Wärmeregulierung floss in die Design-Entwicklung verschiedenstes Know-how aus dem Fraunhofer IOF ein, wie es basierend auf jahrelanger Erfahrung mit Weltraumprojekten am Institut aufgebaut wurde. „Dabei geht es um verschiedenste Fragen: Etwa darum, wie man besonders leichtgewichtige Bauteile für den Flug ins Weltall herstellen kann, um Methoden zur widerstandfähigen Justage der Bauteile sowie um feinste Strukturierungen auf den Optiken für präzise Leistung, erklärt von Lukowicz.

Bleiben Sie informiert

Diese Themen interessieren Sie? Mit unserem Automation-NEXT-Newsletter sind Sie immer auf dem Laufenden.

Gleich anmelden!

Design am Fraunhofer IOF, Fertigung bei Spaceoptix

Das Design des Teleskops entwickelten die Forschenden am Fraunhofer IOF in Jena. Die Fertigung übernimmt das New Space Unternehmen Spaceoptix, eine Ausgründung des Fraunhofer IOF, am Standort Isseroda in Thüringen. Bereits fünf Systeme wurden bei Spaceoptix für Tesat gefertigt. In Zukunft können pro Jahr jeweils weitere 50 Stück folgen.

Die ersten Flugmodelle wurden im Juni erfolgreich an Tesat ausgeliefert. „Das in Jena entwickelte Sende- und Empfangsteleskop ist eine wichtige Schlüsselkomponente für unser SCOT135-System. Die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IOF und Spaceoptix hat uns unserem Ziel, ein zentraler Enabler für europäische Laserkommunikation nicht nur bei erdnahen lasergestützen Satelittennetzwerken, sondern auch in mittleren und geostationären Orbits zu werden, einen großen Schritt nähergebracht", resümiert Dr. Frank Heine, Chef-Entwickler für Lasersysteme bei Tesat.

(Quelle: Fraunhofer IOF)