Den internationalen Flugverkehr sicherer machen - das ist das Ziel eines zukünftigen Weltraumsystems namens Eurialo. Kleinsatelliten sollen dabei alle kommerziellen Flüge kontinuierlich und global orten können. Die europäische Weltraumorganisation Esa hat den Vertrag für ein erstes Testsystem an die Firma Spire Global Germany in München vergeben.
«Mit Eurialo werden die technologischen Möglichkeiten, die uns die Raumfahrt bietet, in idealer Weise für die Luftfahrt genutzt», sagt Fabienne Spreen, Projektleiterin Eurialo bei der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR. «Eine Konstellation aus Kleinsatelliten soll dabei zukünftig die exakte Aufzeichnung von Flugzeugpositionen in Echtzeit ermöglichen.»
Mit der Vertragsunterzeichnung beginnen nun die Arbeiten an einem ersten Testsystem. Dieses soll aus vier Kleinsatelliten bestehen, die im niedrigen Erdorbit (Low Earth Orbit) stationiert werden, sowie einem Bodensegment für die Datenverarbeitung und -verteilung.
Um ein Flugzeug am Himmel zuverlässig orten zu können, werden die Positionsdaten von zwei voneinander unabhängigen Systemen aufgezeichnet. Erst durch die Kombination und den Abgleich dieser beiden Daten können Fehler ausgeschlossen werden. Zum einen erfolgt die Ortung durch ein Signal, das vom Flugzeug selbst ausgesendet wird. Es bestimmt seine eigene Position dabei vor allem mithilfe von globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS).
Die zweite Positionskontrolle erfolgt durch am Boden installierte Radarsysteme der Flugüberwachung. Diese Systeme haben den Nachteil, dass sie nur innerhalb eines begrenzten Radius arbeiten und entlegene Regionen oder den Luftraum über Ozeanen nicht ausreichend abdecken können. Die Ortung und Kontrolle der Flugzeuge ist damit nur eingeschränkt möglich.
Langfristiges Ziel von Eurialo ist es, die Lücken in der erdgebundenen Ortung durch eine satellitengestützte Überwachung zu schließen. Eine Flotte von global arbeitenden Kleinsatelliten soll dabei Radiosignale nutzen, die Flugzeuge schon heute bei der Datenübertragung an die Bodenstationen automatisch und periodisch aussenden und die bis ins Weltall strahlen. Die Satelliten, die im niedrigen Erdorbit stationiert werden sollen, können diese Signale kontinuierlich mit ihren Antennensystemen empfangen.
Sobald mehrere Satelliten das gleiche Signal empfangen, wird aus den unterschiedlichen Laufzeiten der Schnittpunkt berechnet und so die Position des Flugzeugs zuverlässig ermittelt. Mithilfe dieses «Multilateration» genannten Prinzips funktioniert die Ortung unabhängig von GNSS. Um die Daten anschließend in Echtzeit übertragen zu können, müssen die Satelliten untereinander oder über Relais-Stationen kommunizieren. Diese Intersatellitenlinks (ISL) genannten Verbindungen ermöglichen einen stetigen Kontakt von allen Satelliten der Konstellation mit den Bodenstationen. Das System funktioniert unabhängig von GNSS und soll durch die Ergänzung der terrestrische Radarüberwachung eine deutlich höhere Sicherheit im Flugverkehr sicherstellen.
Das Projekt Eurialo wird im Artes-Programm (Advanced Research in Telecommunications Systems) der Esa durchgeführt und von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR durch die deutschen Beiträge zum Programm gefördert. Mit der Durchführung und Planung wurde ein Konsortium unter Leitung der Firma Spire Global Germany beauftragt.
