Nach vier Jahren Betrieb ist der CubeSat „W-Cube“ am 1. Oktober wie erwartet in die Erdatmosphäre eingetreten und dabei komplett verglüht, ohne Weltraumschrott zu hinterlassen. Damit ging die W-Cube-Mission im niedrigen Erdorbit (LEO), die 2021 auf Initiative der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gestartet wurde, erfolgreich zu Ende.

Das Forschungsteam konnte belegen, dass Hochfrequenzen im W-Band (75 GHz) und Q-Band (37,5 GHz) als Zubringerkanäle (Feeder Links) für Satelliteninternet in der Praxis funktionieren. Durch diese Frequenzen werden deutlich höhere Datenraten als aktuell genutzte Frequenzbereiche (z. B. Ka-/Ku-Band) ermöglicht, was für die nächste Generation globaler Breitband-Satellitensysteme entscheidend sein wird. Somit markiert der gelungene Test einen technologischen Meilenstein für künftige Hochleistungsnetze im All.

Wegweisende Resultate

Die Pionierleistung der Mission bestand darin, erstmals ein 75-GHz-Signal mit doppelter zirkularer Polarisation erfolgreich aus dem Weltraum zu übertragen und an der Bodenstation auf dem Dach von JOANNEUM RESEARCH DIGITAL in Graz zu empfangen. Das Signal bildete die Basis für umfangreiche statistische Analysen innerhalb der vier Projektjahre. Eine weitere Messbodenstation wurde bei VTT im finnischen Espoo installiert, zusätzlich erfolgten kurzfristige Messungen durch die ESA ESTEC (Noordwijk, Niederlande). Die Resultate wurden von mehreren Fachzeitschriften publiziert und liefern wertvolle Erkenntnisse für die Konstruktion, dem Bau und dem Betrieb von Satellitensystemen in diesen Frequenzbereichen.

Der Wiedereintritt des CubeSat markierte das Ende der Mission. Im nächsten Schritt soll die Pionierarbeit auf die geostationäre Erdumlaufbahn (GEO) ausgeweitet werden. Die Messung eines W-Band-Beacons aus dieser Umlaufbahn wird kontinuierliche Beobachtungen rund um die Uhr ermöglichen und die Grundlage für robuste Satelliten-Breitbandsysteme mit hoher Datenkapazität schaffen. „Mit dem W-Cube haben wir Neuland betreten, weil wir erstmals die Nutzung von W-Band-Frequenzen aus dem Weltraum zeigen konnten“, freut sich Arturo Martin Polegre, technischer Leiter des Projekts bei der ESA. „Mit dem sicheren Ende dieser Mission werden die gewonnenen Erkenntnisse direkt in die Konzeption künftiger Satellitenkommunikationssysteme einfließen und sicherstellen, dass Europa an der Spitze der Innovation im Weltraum bleibt.“

Neue Maßstäbe für Hoch­frequenz

Michael Schmidt, Projektleiter bei JOANNEUM RESEARCH, unterstreicht die gemeinsame Leistung hinter diesem Durchbruch: „Dieses Projekt hat in der Entwicklung neuer Hochfrequenz-Komponenten, des Satelliten und der Bodenstation neue Maßstäbe gesetzt. Für das Team war es eine aufregende Erfahrung, weltweit zum ersten Mal Signale im W-Band zu empfangen und zu analysieren. Dieser Erfolg stellt einen wichtigen Schritt für Innovation und Fortschritt in diesem Bereich dar.“ Auch JOANNEUM-RESEARCH-Geschäftsführer Heinz Mayer und FFG-Geschäftsführerin Karin Tausz würdigen das Engagement und die herausragende Leistung des Projektteams und gratulieren zum gelungenen Projekt. Das Team bedankt sich bei den nationalen ESA-Delegationen aus Österreich, Finnland, Deutschland und Portugal für die Unterstützung dieser historischen Mission.