Hack: So wird Starlink zur GPS-Alternative

Die Tausenden Satelliten des Starlink-Netzwerks können nicht nur für einen nahezu überall verfügbaren Zugang zum Internet sorgen. Sie haben auch das Potenzial, um zur Positionsbestimmung auf der Erde und somit als GPS-Alternative eingesetzt zu werden.

SpaceX selbst spielte mit diesem Gedanken, kam aber davon ab. Die diesbezügliche Zusammenarbeit mit der Universität von Texas wurde eingestellt. Ein Team an Forscher*innen an der Uni ließ sich aber nicht von dem Projekt abbringen. 

Signal nachkonstruiert

Todd Humphreys, dessen Arbeit auch von der US Army finanziert wird, leitete die Arbeit, um das Starlink-Netzwerk zur GPS-Alternative zu machen. Sein Team hat die SpaceX-Signale nachkonstruiert und verkündete nun einen Durchbruch, wie MIT Technology Review berichtet. 

In seiner Studie (Peer Review steht noch aus) charakterisiert er die SpaceX-Signale so genau, wie bisher niemand. Das ist der erste Schritt, um sie auch zur Entwicklung einer neuen globalen Navigationstechnologie zu verwenden. “Das Signal des Starlink-Systems ist ein streng gehütetes Geheimnis“, wird Humphreys zitiert. “Sogar als wir noch mit SpaceX zusammengearbeitet haben, haben sie uns nichts zur Struktur des Signals verraten. Wir mussten bei null anfangen”, so der Wissenschaftler.  

Tennis-Videostream

Um das Signal zu analysieren, haben sie sich ein Starlink-Terminal gekauft und 24 Stunden pro Tag ein Video gestreamt, das Tennis-Legende Rafael Nadal bei einem Spiel zeigt. Eine Antenne wurde daneben platziert, das regelmäßige Synchronisationssequenzsignale registrierte. Damit wird dem bodengestützten Satelliten geholfen, mit dem Netzwerk in der Luft verbunden zu bleiben. 

Das Intervall dieser Signale in Verbindung mit der Position der Satelliten (jene ist öffentlich, unter anderem um Kollisionen zu vermeiden) kann schließlich zur Berechnung des Standortes des Empfängers genutzt werden.

Genauigkeit

Die Genauigkeit der Positionsbestimmung beträgt knapp 30 Meter. Das ist zwar weit weg von der Genauigkeit von GPS oder dem EU-System Galileo, allerdings ein Anfang. Würde SpaceX kooperieren und das Signal per Software-Update mit zusätzlichen Daten füttern, könnte man die Genauigkeit auf einen Meter präzisieren.

Die Entscheidung von SpaceX, das Projekt nicht weiterzuverfolgen, kam von ganz oben. Elon Musk erklärte gegenüber der SpaceX-Führungsriege, dass sich das Unternehmen uneingeschränkt darauf konzentrieren müsse, nicht bankrott zu gehen. “Wir können uns Ablenkungen nicht leisten”, so der SpaceX-CEO, der gerade dabei ist, den Kurznachrichtendienst Twitter aufzukaufen. 

Vergleichbares Projekt

Es ist nicht das erste Projekt, um Starlink zur Positionsbestimmung zu nutzen. Zak Kassas von der Ohio State University hat mit seinem Team ebenfalls bereits gezeigt, dass die Starlink-Signale für diesen Zweck eingesetzt werden können. 

Bei dem Verfahren, das Kassas “kognitive opportunistische Navigation” nennt, werden die Häufigkeit und die sich ändernden Frequenzen der Starlink-Satelliten mithilfe von Machine Learning analysiert und zur Positionsbestimmung ausgewertet. Auf einer Konferenz behauptete Kassas kürzlich, sein System habe mit Starlink jetzt Genauigkeiten von unter 10 Metern erreicht.

Nachteil 

Es gibt jedoch auch einen nicht zu unterschätzenden Nachteil, Starlink zur Positionsbestimmung zu nutzen. So könnten die öffentlich einsehbaren Sequenzen sehr einfach gefälscht werden, wie Mark Psiaki, ein GPS-Experte und Professor für Luft- und Raumfahrt an der Virginia Tech, gegenüber dem MIT Technology Review erklärt. 

“Jeder wird wissen, wie man diese Signale erkennt und gefälschte Signale erstellt”, warnt Psiaki