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Polarlichter sind für viele Menschen ein traumhaft magisches Himmelsphänomen. Doch für Ingenieure und Kommunikationsspezialisten sind sie eher Ausdruck eines Alptraums, denn die Quelle für die tanzenden Lichter am Himmel sind heftige Eruptionen auf der Sonne, sogenannte Sonnenstürme. Diese verursachen technische Störungen an Satelliten und Kommunikationslinien bis hin zum kompletten Ausfall. Um eine Art Beobachtungs- und Frühwarnsystem zu errichten, hat die National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA ein Missionsprogramm entwickelt, welches am Ende eine Plattform in den Tiefen des Weltraumes errichten soll. Die norwegische Satellitenkommunikationsfirma KSAT ist nun Teil der Missionspartner.
Den Service für das gesamte Netzwerk von Antennen zur Kommunikation ausserhalb der USA für das NOAA-Projekt SWFO (Space Weather Follow On) soll KSAT (Kongsberg Satellite Service) in Zukunft betreiben. Das schreibt das norwegische Unternehmen mit Sitz in Tromsø in einer Pressemitteilung. Gemeinsam mit dem US-Unternehmen KBR, welches im Auftrag der NOAA die technische Umsetzung von SWFO entwickelt, soll das Netzwerk von 260 KSAT-Antennen, die weltweit an 25 Standorten aufgestellt sind, die Datenübertragung auf der Erde der für Mitte der 2020er-Jahre geplanten SWFO-Plattform in einer Sonnen-nahe Umlaufbahn und den Forschungsgruppen der NOAA gewährleisten. Das bedeutet, dass das KSAT-Netzwerk einerseits die Kommunikation zur Navigation und Steuerung der Plattform ausserhalb der USA und andererseits das Auffangen und Weiterleiten der Daten an die Forschenden durchführen soll.
Die SWFO-Mission, die in den nächsten Jahren gestartet werden soll, hat zum Ziel, eine Beobachtungs- und Messplattform an einen ganz bestimmten Punkt in die Umlaufbahn um die Sonnen zu bringen. Dieser als Lagrange Point L1 bekannte Punkt wird schon seit 1995 von der NASA zur Beobachtung der Sonnen verwendet. Dabei handelt es sich um einen Bereich, der insgesamt schwerkraft-neutral ist, d.h. an dem die gemeinsamen Anziehungskräfte der Sonne und der Erde der Zentrifugalkraft des Satelliten entsprechen. Dadurch verbrauchen Satelliten, die an diesem Punkt um die Sonne kreisen, viel weniger Treibstoff für Kurskorrekturen und bleiben auch länger stabil an diesem Ort. Die von der NOAA geplante Plattform soll das sogenannte Weltraumwetter untersuchen und die Daten an Forschende auf der Erde liefern. Damit aber die Kommunikation zwischen Plattform und der Erde gewährleistet ist, benötigt die NOAA ein globales Netzwerk von Antennen.
Und hier kommt KSAT und seine Serviceleistungen ins Spiel. Denn die Firma betreibt seit Jahren ein derartiges Antennennetz, dessen prominenteste Infrastruktur oberhalb von Longyearbyen steht. Einhundert Antennen betreibt hier die Firma im Auftrag von zahlreichen Unternehmen, die Satelliten auf den verschiedensten Umlaufbahnen haben. Weiter steht auch nahe der norwegischen troll-Station in der Ostantarktis ein Antennensystem von KSAT und an 23 weiteren Orten weltweit. «KSAT kann auf eine lange Geschichte von Spitzenleistungen bei der Bereitstellung hochwertiger Missionslösungen für kritische Raumfahrtprogramme zurückblicken», erklärt Amund Nylund, der COO von KSAT. «SWFO erfordert eine Bodenarchitektur der nächsten Generation, da die Kommunikation mit niedriger Verzögerung und in der L1-Umlaufbahn ständig verfügbar sein muss. Dies ist eine spannende Gelegenheit für uns, mit einem speziell entwickelten Netzwerk Fähigkeiten jenseits des geostationären Orbits (GEO) zu realisieren.» SWFO ist ein weiterer Meilenstein für das norwegische Unternehmen, welches bereits mit der Planung einen Bodennetzwerkes für die Kommunikation mit zukünftigen Mondbasen beschäftigt ist.
Sonnenstürme liefern die Partikel und Energie, die im Bereich der Ionosphäre auf dortige Gaspartikel treffen. Dieses Aufeinandertreffen setzt Energie in Form von Licht frei, welches danach, je nach Art des getroffenen Gaspartikels in unterschiedlichen Wellenlängen emittiert wird. Stickstoff-Moleküle strahlen grünes Licht, Sauerstoff dagegen rotes Licht ab, was am Boden entsprechend sichtbar wird. Abhängig von der Stärke der Stürme sind solche Polarlichter auch ausserhalb der Polarregionen sichtbar. In den letzten Wochen waren besonders starke Sonnenstürme verzeichnet worden, was zu Polarlichtsichtungen beispielsweise über der australischen Insel Macquarie geführt hatte, wie Bilder in sozialen Medien zeigten. Vor allem auf der Nordhalbkugel aber waren teilweise sehr kräftige Polarlichter am schon früh dunkel werdenden Himmel sichtbar. Die Heftigkeit der Stürme hatte aber auch zu grossen Störungen der Kommunikationslinien via Satelliten geführt. Sollte die Mission der NOAA erfolgreich sein, werden die polaren Antennen von KSAT in Zukunft mithelfen, Kommunikationsprobleme auf der Erde zu reduzieren.
Dr. Michael Wenger, PolarJournal
Beitragsbild: (C) Ruben Wu via KSAT