Klartext Raumfahrt

Nihil fit sine causa

Genesis und LEO-PNT

ESA informiert: Startschuss für zwei neue Navigationsmissionen

Die ESA hat mit mehreren europäischen Unternehmen Verträge im Gesamtwert von 233 Mio. € für die Entwicklung von Genesis und ein LEO-PNT unterzeichnet, zwei neuen Missionen im Rahmen des FutureNAV-Programms.

Der Auftrag für Genesis beläuft sich auf 76,6 Mio. €. Ein Konsortium von 14 Unternehmen unter der Leitung von OHB Italia S.p.A. (IT) ist mit der Entwicklung, Herstellung, Qualifizierung, Kalibirerung, dem Start und dem Betrieb des Genesis-Satelliten einschließlich aller Nutzlasten beauftragt. Diese Mission wird von Italien, Belgien, Frankreich, der Schweiz, Ungarn und dem Vereinigten Königreich unterstützt. Der Start des Genesis-Satelliten ist für 2028 geplant, gefolgt von einer jahrelangen wissenschaftlichen Nutzung.

Für LEO-PNT wurden zwei parallele Verträge über je 78,4 Mio. € für zwei End-to-End-Demonstratoren für die Positionierung, Navigation und Zeitmessung in der erdnahen Umlaufbahn (LEO-PNT) unterzeichnet. Die Verträge beinhalten den Entwurf und die Entwicklung von Satelliten und Nutzlasten, das Bodensegment, das Testnutzersegment und die Satelliten-Starts, den Betrieb, die Erprobung und die Demonstration der Dienste bei den Endnutzern.

Einer der Verträge für LEO-PNT wird von der GMV Aerospace and Defence S.A.U. geleitet. (ES), als Hauptauftragnehmer für das Gesamtsystem und OHB System AG (DE) als Hauptauftragnehmer und wichtiger Partner für das Raumfahrtsegment. Der andere Vertrag wird von Thales Alenia Space France S.A.S (FR) als Hauptauftragnehmer für das Gesamtsystem und Thales Alenia Space SPA (IT) als Hauptauftragnehmer für das Raumfahrtsegment geführt. An den beiden Konsortien sind mehr als 50 Einrichtungen aus 14 Ländern beteiligt, darunter auch industrielle Akteure mit langjähriger Erfahrung in der Raumfahrt, sowie neue Akteure, die neuartige Ansätze in der Raumfahrt verfolgen – eine Kombination aus Raumfahrtunternehmen, KMUs, die auch Vertreter*innen von Endnutzern einbeziehen.

Der erste LEO-PNT-Satellit soll innerhalb von 20 Monaten nach dem Start in die Umlaufbahn gebracht werden, und die gesamte Konstellation soll bis 2027 in der Umlaufbahn sein.

Die Missionen wurden auf der ESA-Ministerratstagung 2022  im Rahmen des FutureNAV-Programms im ESA-Direktorat für Navigation genehmigt. FutureNAV ermöglicht es der ESA, auf Trends und Bedürfnisse im Bereich der Ortung, Navigation und Zeitmessung zu reagieren, und Europa, auf dem neuesten Stand der Sattellitennavigationstechnologie zu halten.

 

Genesis, ein fliegendes Observatorium zur Messung der Erde bis auf den Millimeter genau

Genesis wird zu einem hochgradig verbesserten Internationalen terrestrischen Referenzrahmen (International Terrestrial Reference Frame; ITRF) der Erde mit einer Genauigkeit von 1 mm und einer Langzeitstabilität von 0,1 mm/Jahr beitragen und ein Koordinatensystem für die strengsten Navigationsanwendungen auf unserem Planeten liefern.

Das ITRF dient als Referenz für alle Weltraum- und bodengestützten Beobachtungen für die Navigation und die Geowissenschaften. Ein aktualisierter ITRF wird unmittelbare Vorteile für Satelliten-basierte Systeme haben und sich auf Galileo-fähige Anwendungen in Bereichen wie Luftfahrt, Verkehrsmanagement, autonome Fahrzeuge, Ortung und Navigation auswirken.

Darüber hinaus wird ein verbessertes ITRF unzähligen anderen Bereichen zugute kommen: Meteorologie, Vorhersage von Naturgefahren, Überwachung der Auswirkungen des Klimawandels, Landbewirtschaftung und Vermessung, Untersuchung von Gravitations- und nicht-Gravitationskräften, um nur ein paar Beispiele zu nennen.

Die extreme Genauigkeit von Genesis wird durch die gemeinsame Lokalisierung der wichtigsten geodätischen (Erd-Mess -) Techniken erreicht: Sattellitennavigation, sehr lange Basisinterferometrie, Laser-Reichweite per Satellit und möglicherweise DORIS an Bord eines gut kalibrierten Satellitenzusammengeführt werden, was es ermöglicht, Verzerrungen zu bestimmen und sie für eine überragende Präzision zu korrigieren. Synchronisiert werden die Instrumente durch einen ultra-stabilen Oszillator (USO).

 

LEO-PNT, ein belastbares Navigationssystem von Systemen

LEO-PNT (Low Earth Orbit Positioning Navigation and Timing) ist eine kleine Konstellation von Demonstrationssatelliten, die in der Nähe der Erde fliegen und die Nutzung neuartiger Signale und Frequenzbänder testen wird, wodurch eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit in der Navigation erreict wird, die potenziell eine lange Liste neuer Anwendungen und Dienste ermöglichen wird.

Die Konstellation wird die Vorteile der Zusammenarbeit mit Galileo und anderen globalen Navigationssatellitensystemen in einem mehrschichtigen Ansatz demonstrieren. LEO-PNT wird Signale sicherstellen, die die Robustheit der bestehenden GNSS in der mittleren Erdumlaufbahn verbessern, z.B. gegenüber Naturphänomenen und Interferenzen,  und Dienste an Orten bereitstellen, die von den heutigen Satellitennavigationssystemen nicht erreicht werden können, wie z. B. tiefe Stadtgebiete und sogar Innenräume. Diese Mission wird auch die Fähigkeit einer LEO-Navigationskonstellation demonstrieren, um eine Überwachungsfunktion für Galileo- und EGNOS-Signale aus dem Weltraum zu bieten.

Ein weiteres Ziel dieser Mission ist es, die Interoperabilität von PNT mit offenen Kommunikationsstandards, einschließlich 5G/6G, zu demonstrieren und so die Tür zu neuen Anwendungen für Internet der Dinge, Notfalldienste und Daten mit geringer Latenz für Ortung und Zeitmessung zu öffnen.

Die Anwendungen die eine Navigationskonstellation in der erdnahen Umlaufbahn zusammen mit den bestehenden GNSS ermöglichen kann, reichen vom Verkehr, einschließlich Automobilen, autonomen Fahrzeugen, Bahn und maritimer und digitaler Mobilität im Allgemeinen, kritischer Infrastruktur, mobilen Geräten, der Verfolgung von Vermögenswerten oder Innenräumen.

 

Weitere Informationen

 

Weitere Informationen über GENESIS und LEO-PNT finden Sie unter:

–          ESA Navigationswebsite: https://www.esa.int/Applications/Navigation/

–          GENESIS-Website: https://www.esa.int/Applications/Navigation/GENESIS

–          LEO-PNT-Website: https://www.esa.int/Applications/Navigation/LEO-PNT 


Bilder

–          Patch der GENESIS-Mission: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/02/GENESIS_mission_patch

–          GENESIS entdecken – Instrumente Infografik: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/03/Discover_Genesis_-_Instruments

–          GENESIS entdecken – Anwendungen Infografik: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/03/Discover_Genesis_-_Applications

–          LEO-PNT entdecken Infografik: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/03/Discover_LEO-PNT

–          https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images

–          https://photolibrary.esa.int/home-page/

–          https://www.flickr.com/photos/andreasmogensen/

Videos

ESA’s Videobibliothek für Fachleute:

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos