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Dem europäische Technik-Demonstrator und Erdbeobachtungssatelliten Proba-V ist in den vergangenen Wochen erstmals das umfangreiche Tracking von Luftverkehrsbewegungen aus dem Weltraum gelungen. Erst Anfang März diesen Jahres erfolgreich mit dem Zweitflug des neuen Vega-Trägers gestartet, ist er nach Proba-1 und 2 bereits der dritte Abkömmling des ‚Project for On-Board Autonomy‘ der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
Ein Beitrag von Michael Clormann. Quelle: ESA, DLR, Raumcon.
(Bild: ESA – Karim Mellab)
Proba-V ist, wie auch seine Namensvettern, ein eher kleiner, quaderförmiger Satellit in „Waschmaschinengröße“ und mit einer Masse von nur 140 Kilogramm. Primärziel dieser Mission ist die hochfrequente globale Beobachtung der irdischen Vegetation für langfristige wissenschaftliche Zwecke. In dieser Funktion nimmt Proba-V einen Platz in der Nachfolge früherer französischer Erdbeobachtungssatelliten der SPOT-Reihe ein. Sein sonnensynchroner, polarer Orbit in 820 Kilometern Höhe ist ganz auf diese Aufgabe hin ausgerichtet: alle ein bis zwei Tage kann jede Region der Erde mit relevanter Vegetation zum jeweils gleichen Zeitpunkt am Vormittag abgebildet werden. Dies ist wichtig, um etwaige Veränderungen im makroskopischen Maßstab im Zeitverlauf vergleichbar zu machen. Ein Kompromiss an die dafür notwendige, weitwinklige Aufnahmeoptik ist das vergleichsweise geringe Auflösungsvermögen des Kleinsatelliten im dreistelligen Meterbereich.
Weiterhin trägt Proba-V mehrere Technologie- und Materialerprobungsversuche mit sich, wiederum in Tradition der Vorgängermissionen. Wirklich neuen Boden betrat der von Belgien aus betriebene künstliche Erdtrabant nun ab dem 7. Mai, mit seinem Empfangsmodul für die sogenannten Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B). Dabei handelt es sich um ein System zur Identifikation, sowie Positions- und Flugverlaufsübermittlung von Flugzeugen. Als Alternative oder Ergänzung zur Radarerfassung durch Bodenstationen, werden diese Informationen dabei von einem Sender an Bord ausgerüsteter Luftfahrzeuge ungerichtet abgestrahlt. Proba-V konnte erstmals diese Daten aus dem Orbit empfangen und damit grundsätzlich bestätigen, dass eine Luftraumüberwachung aus dem Weltraum bereits mit der bisher verwendeten Technik möglich ist. Im Vorfeld schien nicht völlig klar, ob zusätzliche Störfaktoren in der Weltraumumgebung, oder aber auch die große Übertragungsdistanz, ein solches Vorhaben für die Praxis unrealistisch machen.
Nach ersten Auswertungen ist dies wohl nicht der Fall. Damit eröffnen sich neue Perspektiven für das lückenfreie Tracking auch über Gebieten ohne bodengestützte Radar- oder ADS-B-Stationen. In infrastrukturarmen Regionen und über dem offenen Ozean etwa, können Flugbewegungen mit den bisherigen Möglichkeiten nicht in Echtzeit verfolgt werden. Da nun ADS-B gegenwärtig ohnehin zunehmend Verbreitung findet, viele neue Maschinen wurden in den letzten Jahren bereits ab Werk damit ausgestattet, scheint eine Ausweitung der Empfangskapazität ohne die Notwendigkeit eines neuen Sendestandards durchaus attraktiv.
(Bild: DLR – SES)
Um über die technische Machbarkeit eines baldigen Regeleinsatzes satellitenbasierter Tracking-Methoden endgültig urteilen zu können, müssen die von Proba-V empfangenen Flugdaten jedoch erst genauer ausgewertet werden. Noch nicht fest steht zum Beispiel, ab welcher Sendeleistung seitens der Luftfahrzeuge ein zuverlässiger Empfang in der Umlaufbahn möglich ist. Weiterhin muss, so die Projektbeteiligten, die nun demonstrierte Leistung von Proba mit der bodengestützter Empfangssysteme verglichen werden. Nur wenn der Satellit tatsächlich äquivalente Daten liefert, bestätigt sich der erste positive Eindruck des Versuchs. Ähnliches gilt für die Abdeckungskapazität der Flugverfolgung aus dem Orbit. Wie groß ist der Luftraum, den Proba-V effektiv überwachen konnte?
Sollten sich die geweckten technischen Erwartungen erfüllen und ein großangelegter Einsatz der ADS-B-Technik in Satelliten Wirklichkeit werden, könnte das dann engmaschigere Tracking-Netz zweierlei konkrete Vorteile bringen: Zum einen wäre eine dichtere Taktung des Flugverkehr mit geringeren Abständen zwischen den Luftfahrzeugen möglich. Andererseits böten sich Sicherheitsvorteile im Hinblick auf die Ortung und Rettung verunglückter Flugzeuge in abgelegenen Regionen.
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