Wie Militärsatelliten aus Österreich Forschung und Industrie fördern

Seit Jahren ist ein großes Problem immer wieder in den Nachrichten präsent: Jamming und Spoofing von Navigationssignalen. Damit ist das gezielte Blockieren bzw. Verschieben von GNSS-Standortdaten gemeint. GNSS ist der Überbegriff für globale, satellitengestützte Navigationssysteme wie GPS oder das europäische Galileo. Dabei überlagern Störsender z. B. das Funksignal von GPS-Satelliten gezielt in einer Region. In Kriegsgebieten werden so etwa gegnerische Drohnen abgelenkt oder Schiffe in die Irre geführt.

Doch auch die Zivilbevölkerung ist betroffen. Höchst problematisch ist das etwa im Ostseeraum, wo regelmäßig die Navigation für den Flug- und Schiffverkehr blockiert wird. Dagegen vorzugehen, gewinnt sowohl für die Zivilbevölkerung als auch für die militärische Sicherheit zunehmend an Wichtigkeit. Und genau hier setzt ein Forschungsprojekt des Bundesministeriums für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI) und des Bundesministeriums für Landesverteidigung (BMLV) an.

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Beaconsat sucht Störsender

Wenn im Februar 2027 eine Falcon-9-Rakete von SpaceX startet, wird Österreichs erster Militärsatellit „Beaconsat“ mit an Bord sein. Er ist klein genug, um in einen Handgepäckkoffer zu passen, doch sein Ziel ist ein großes: GNSS-Störsender im Orbit und auf der Erde aufspüren. „Beaconsat wird das GNSS-Frequenzband überwachen und anhand von Parametern wie der Signalqualität oder -leistung nach starken Veränderungen suchen, die unplausibel sind“, erklärt Marianne Röchling von Gate Space der futurezone. Das österreichische Start-up entwickelt und baut seit 4 Jahren Antriebssysteme für Raketen und Satelliten, bei Beaconsat übernahm es die Projektplanung als sogenannter „Prime“. 

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Sie setzten ihn in nur 1,5 Jahren und für ungefähr eine Million Euro um. Möglich wurde das, weil alle Komponenten auf bereits entwickelter Technik basieren. Gate Space selbst steuert eine neue Variante ihres Antriebs bei. „Wir nutzen hier ein ganz kleines Triebwerk mit einer Schubkraft von nur 2 Newton“, sagt Röchling. Angetrieben von Ethan und Lachgas soll es Beaconsat im Orbit präzise an seinen Einsatzort bringen, ihn dort in seiner Bahn halten und wenn nötig schnelle Ausweichmanöver durchführen. 

Der GNSS-Detektor basiert ebenfalls auf bestehender Technologie aus Österreich, nämlich „INDALOS“ vom Grazer Unternehmen Igaspin. Es wurde dafür entwickelt, kritische Infrastruktur zu schützen, indem es Störungen erfasst und lokalisiert. Bisher hat Igaspin diese Technologie regional am Boden und zu Forschungszwecken im Flugzeug getestet - ins All fliegt das System das erste Mal. Zum Erfassen der Signale nutzt der Satellit 2 Antennen. Mit ihnen kann Beaconsat nicht nur Störsender auf der Erde, sondern auch im All Ausschau halten. Letztere könnten eine ernstzunehmende Bedrohung werden, da sie keine örtliche Nähe zum Störbereich mehr benötigen.

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Der sogenannte Satellitenbus, also der Bordcomputer, der alle Komponenten wie den Antrieb und die Stromversorgung steuert, stammt von Space Inventor aus Dänemark. Dort werden die fertigen Komponenten auch zusammengebaut und anschließend für den Transport in den USA, zum Launchpad von SpaceX, vorbereitet.

LEO2VLEO

Beaconsat ist der erste von mehreren Militärsatelliten, in die Österreich 10 bis 12 Millionen Euro investiert. Mit 6 Millionen Euro fließt der größte Teil in das Gemeinschaftsprojekt LEO2VLEO. Der kompakte CubeSat ist mit einer optischen Kamera für die Erdbeobachtung ausgestattet. Die große Besonderheit: Um schärfere Bilder zu machen, kann der Satellit seinen Orbit ändern, also „näher heranfliegen“. Dabei sinkt er aus dem ca. 500 km hohen niedrigen Erdorbit (LEO) in den 250 km hohen sehr niedrigen Erdorbit (VLEO) ab, fotografiert sein Ziel und steigt anschließend wieder auf. 

Geleitet wird das vom niederländischen Verteidigungsministerium in Kooperation mit der European Defence Agency, Prime ist die niederländische Firma Isisspace. Österreich ist Partner, steuert aber mehr als die Hälfte des 10-Millionen-Budgets bei. Dafür liefert die österreichische Industrie u. a. mit dem Teleskop von ASA Astrosysteme aus dem Mühlviertel und der Datenverarbeitung durch Joanneum Research wichtige Komponenten. „Es wird oft übersehen, dass die Nutzlast den größten Teil der Satelliten-Entwicklung ausmacht. Diese liefert letztendlich den Mehrwert, weil die Forschungsfragen sich nicht oder nur sehr beschränkt mit anderen Mitteln wie Flugzeugen, Drohnen oder Ballonen beantworten lassen“, sagt Wilmar Ender, Chefingenieur beim österreichischen Bundesheer, gegenüber der futurezone.

Laser-Kommunikation mit Aurora

Der dritte Satellit im Bunde, den das Bundesheer unlängst vorstellte, ist Aurora. Der Kommunikationssatellit wird wieder unter österreichischer Leitung durch das Grazer Start-up R-Space entwickelt. „Aurora stellt den ersten Schritt in Richtung bidirektionaler optischer Satellitenkommunikation dar“, sagt Ender. Das soll mithilfe von Laser-Kommunikation zwischen Erde und Weltall gelingen, um damit eine Alternative zu Funkverbindungen zu schaffen. 

R-Space verkörpert dabei eines der großen Ziele, die Österreich mit solchen Forschungsprojekten anstrebt. Sie ermöglichen anderen Start-ups die sogenannte „In-Orbit-Validation“ bzw. „-Verification“. Dabei wird die entwickelte Technologie im All getestet und so gezeigt, dass das Konzept unter realen Bedingungen im Erdorbit funktioniert. Gerade für junge Firmen ist das oft mit enormem finanziellem Risiko verbunden.

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Weltraumstrategie 2035+

Alle 3 Satelliten entstehen im Sinne der österreichischen militärischen Weltraumstrategie 2035+ (mehr dazu hier). „Das BMLV vollzieht zusammen mit dem Österreichischen Heer einen Paradigmenwechsel, vom reinen Nutzer weltraumbasierter Systeme hin zum Akteur und Dienstleister für unsere eigenen Truppen“, erklärt Projektleiter Friedrich Teichmann, Generalmajor im Österreichischen Bundesheer, der futurezone. Missionen wie Beaconsat würden einerseits dabei helfen, Österreichs und Europas Verteidigung zu stärken, andererseits fördern sie die heimische Forschung und Industrie. „Das Ziel ist die aktive Entwicklung des österreichischen Space-Ökosystems. Mit Firmen und Start-ups wie Gate Space gewinnt die nationale Weltraumindustrie gehörig an Traktion“, sagt Teichmann. 

So kann sich Gate Space mit ihrer Funktion als Prime stärker als vertrauensvoller Partner in der Branche positionieren. Zudem bestätigt auch Röchling, wie wichtig die „In-Orbit-Validation“ im kostspieligen „New-Space“-Business ist. Erfahrung und bereits im All getestete Technologie vorweisen zu können, ist oft die Bedingung, die eigenen Produkte zu verkaufen: „Jedes einzelne Kundengespräch dreht sich darum: Was habt ihr im All und wie viel? Wenn das Triebwerk 2027 fliegt, ist die Welt für uns im Verkauf viel leichter.“

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Gelingen die Missionen und erweisen sich die Technologien als wichtige strategische Werkzeuge für die Verteidigung, könnten sie künftig dem österreichischen Heer Daten liefern. Dieser Weg ist aber noch offen: „Wir befinden uns mit den Demonstratoren noch in der Forschung, bevor militärisch-operative Systeme entwickelt und implementiert werden können“, sagt Teichmann. Wie und in welchem Umfang künftig aktive Militärsatelliten für Österreich im All sein könnten, ist noch unklar.