PI Kippspiegel: Weltraumtauglich und bewährt in Satellitennetzwerken

Der steigende Bedarf an optischen Freiraum-Kommunikationsnetzwerken und LEO-Satellitennetzwerken hat zu einer erhöhten Nachfrage nach Kippspiegeln zur Strahlstabilisierung geführt. Die Kippspiegel von Physik Instrumente (PI) haben sich bereits in verschiedenen Satellitennetzwerken bewährt und ihre Weltraumtauglichkeit unter Beweis gestellt. PI bietet eine breite Palette von Lösungen an, darunter piezobasierte und elektromagnetische Seriensysteme sowie betreiberspezifische Systemlösungen, die alle erforderlichen technischen und wirtschaftlichen Spezifikationen erfüllen.

Glasfaser und 5G nicht rentabel? LEO-Satellitennetze bieten Lösung für schnelles Internet

Der Aufbau von Glasfaser- und 5G-Netzen lohnt sich nicht in vielen Regionen der Welt. Um dennoch schnellen Internetzugang zu ermöglichen, setzen Betreiber auf LEO-Netzwerke mit tausenden Satelliten. Diese Netzwerke nutzen die laserbasierte optische Freiraumkommunikation, die hohe Bandbreiten ermöglicht und eine wachsende Anzahl von Nutzern bedienen kann. Der flächendeckende Zugang zu schnellem Internet ist eine wichtige Voraussetzung für wirtschaftliche Prosperität.

PI entwickelt maßgeschneiderte Tip/Tilt-Spiegel für Weltraummissionen

Eine zuverlässige Datenübertragung über FSOC-Netzwerke erfordert den Einsatz von Kippspiegeln zur Strahlstabilisierung. Diese Spiegel, auch bekannt als Fast Steering Mirrors (FSM) oder Tip/Tilt-Spiegel, ermöglichen eine stabile Verbindung der Laserstrahlen zu den Empfangsschüsseln anderer Satelliten, selbst über große Entfernungen. Durch die hochdynamische Kompensation von Vibrationen und Drift gewährleisten die Kippspiegel von PI eine fehlerfreie Kommunikation. PI hat umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung maßgeschneiderter Kippspiegel für Weltraummissionen wie den Solar Orbiter.

Die LEO-Kommunikationssatelliten sind aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts von weniger als 500 kg darauf angewiesen, dass alle Subsysteme kompakt und kostengünstig sind. Dies erfordert eine Massenproduktion, um diese Anforderungen zu erfüllen. Neben der Strahlstabilisierungsfunktion müssen die Subsysteme auch den extremen Belastungen beim Raketenstart, den hohen Temperaturschwankungen und der Strahlungsbelastung im Weltraum standhalten.

Präzise Strahlstabilisierung: PI’s Kippplattform S-331 mit hoher Auflösung

Im Jahr 2020 wurde die piezobasierte Kippplattform S-331 von PI in Simulationen erfolgreich auf ihre Weltraumtauglichkeit gemäß dem NASA GEVS (General Environmental Verification Standard) geprüft. Sie bietet die Möglichkeit, hochdynamische und verschleißfreie Bewegungen mit einem Kippwinkel von bis zu 5 mrad (entspricht 10 mrad bzw. 0,57° Ablenkung) durchzuführen. Die außergewöhnlich hohe Auflösung von 0,1 µrad ermöglicht eine präzise Strahlstabilisierung.

Die Kippspiegel von PI haben sich in den Kommunikationssatelliten der ersten LEO-Netzwerkbetreiber bewährt und ihre Weltraumtauglichkeit wurde bestätigt. Darüber hinaus hat PI elektromagnetisch angetriebene Kippspiegelsysteme entwickelt, die eine größere Auslenkung ermöglichen und für andere Betreiber geeignet sind. Diese Systeme werden in Karlsruhe in einer hochautomatisierten Fertigungslinie unter Reinraumbedingungen hergestellt und sind bereits erfolgreich im Weltraum im Einsatz.

Weltweiter Markt für LEO-Satellitenausrüstung boomt – PI Gruppe gerüstet

Der Markt für LEO-Satellitenausrüstung boomt, und die PI Gruppe ist bereit, von der steigenden Nachfrage zu profitieren. Laut aktuellen Schätzungen sind derzeit über eine Million neue Satelliten bei der ITU angemeldet, was auf ein enormes Wachstum des Marktes hinweist. Bereits 10.000 Satelliten sind im Orbit, von denen allein im letzten Jahr 2.000 gestartet wurden – ein Rekordwert. Die PI Gruppe hat eine starke Position auf dem Markt und ist gut gerüstet, um diese Nachfrage zu bedienen.

Die hochentwickelten Kippspiegel von PI sind unverzichtbare Bauteile für optische Freiraum-Kommunikationsnetzwerke und gewährleisten eine fehlerfreie Datenübertragung über LEO-Netzwerke. PI hat bereits ihre Weltraumtauglichkeit erfolgreich demonstriert und ihre Kippspiegel werden in verschiedenen Satellitennetzwerken erfolgreich eingesetzt. Die piezobasierten und elektromagnetischen Seriensysteme von PI erfüllen die technischen und wirtschaftlichen Anforderungen der Branche. Mit der wachsenden Nachfrage nach LEO-Satellitenausrüstung ist die PI Gruppe optimal positioniert, um diesen florierenden Markt zu bedienen.