Das US-amerikanische Unternehmen Solstar Space hat von der NASA einen Auftrag zur Entwicklung von WLAN-Zugangspunkten für zukünftige Mondmissionen erhalten. Im Rahmen eines Small Business Innovation Research (SBIR) Programms stellt die Raumfahrtbehörde 150.000 US-Dollar bereit, um die Konnektivität für das Artemis-Programm und kommerzielle Mondlandungen zu gewährleisten.
Das Projekt zielt darauf ab, eine robuste drahtlose Kommunikation zwischen Astronauten, Fahrzeugen und wissenschaftlichen Instrumenten auf der Mondoberfläche zu ermöglichen. Die Technologie muss dabei extremen Umweltbedingungen standhalten.
Wichtige Fakten
- Solstar Space erhält einen NASA-Auftrag in Höhe von 150.000 US-Dollar.
- Ziel ist die Entwicklung von WLAN-Zugangspunkten für Mondmissionen.
- Die Technologie ist für die Programme Artemis und Commercial Lunar Payload Services (CLPS) bestimmt.
- Die Systeme müssen extremen Temperaturen und Strahlung auf dem Mond widerstehen.
Ein strategischer Auftrag für die Mondkommunikation
Am 29. September gab Solstar Space bekannt, einen sechsmonatigen Vertrag der NASA erhalten zu haben. Das Unternehmen aus Santa Fe, New Mexico, wird in dieser Zeit Vorentwürfe für kommerzielle WLAN-Zugangspunkte erstellen. Diese sollen in einer Vielzahl von Systemen zum Einsatz kommen, die für die Erkundung des Mondes vorgesehen sind.
Die Liste der geplanten Anwendungen ist umfangreich und umfasst bemannte Landesysteme, Mondrover, wissenschaftliche Instrumente und Sensoren. Auch die Raumanzüge von Astronauten sowie Tablet-Computer sollen in das Netzwerk integriert werden, um einen nahtlosen Datenaustausch zu ermöglichen.
Hintergrund: Artemis und CLPS
Das Artemis-Programm der NASA hat zum Ziel, erstmals seit 1972 wieder Menschen auf den Mond zu bringen und eine langfristige Präsenz aufzubauen. Das Commercial Lunar Payload Services (CLPS) Programm beauftragt private Unternehmen damit, wissenschaftliche und technologische Nutzlasten zur Mondoberfläche zu transportieren, um die Artemis-Missionen vorzubereiten.
Die Vision einer vernetzten Mondoberfläche
Brian Barnett, Gründer und CEO von Solstar, betonte die Bedeutung einer umfassenden drahtlosen Infrastruktur. „Alles muss WLAN-fähig sein“, erklärte er in einem Interview. Er sieht den Auftrag als eine bedeutende Gelegenheit zur Zusammenarbeit mit dem Johnson Space Center der NASA, das bereits bei der Implementierung von WLAN auf der Internationalen Raumstation (ISS) eine führende Rolle spielte.
„Dies ist eine großartige Gelegenheit für uns, mit dem NASA Johnson Space Center zusammenzuarbeiten, der Gruppe, die Pionierarbeit für WLAN innerhalb und außerhalb der Internationalen Raumstation geleistet hat.“ – Brian Barnett, CEO von Solstar Space
Das langfristige Ziel von Solstar ist es, eine kommerziell verfügbare Konnektivitätslösung für den Mond zu schaffen. Die entwickelten Produkte sollen nicht nur den Anforderungen der NASA genügen, sondern auch anderen Akteuren der wachsenden Mondwirtschaft zur Verfügung stehen.
Technische Herausforderungen im extremen Mond-Umfeld
Die Entwicklung von Elektronik für den Mond stellt Ingenieure vor erhebliche Hürden. Die Geräte müssen unter Bedingungen funktionieren, die auf der Erde nicht vorkommen. Eine der größten Herausforderungen sind die extremen Temperaturschwankungen, die von über +120 °C bei Sonneneinstrahlung bis unter -170 °C in der Mondnacht reichen können.
Zusätzlich müssen die Kommunikationssysteme gegen die hohe Weltraumstrahlung abgeschirmt werden, die empfindliche Elektronik beschädigen kann. Gleichzeitig gelten strenge Vorgaben für Größe, Gewicht und Energieverbrauch (SWaP), da jeder zusätzliche Kilogramm Nutzlast die Transportkosten erheblich steigert.
Ein Mondtag dauert 14 Erdtage
Die ersten kommerziellen Missionen im Rahmen des CLPS-Programms sind für die Dauer eines Mondtages ausgelegt. Ein Mondtag, also die Zeit von einem Sonnenaufgang bis zum nächsten, entspricht etwa 14 Tagen auf der Erde. Die darauf folgende, ebenso lange Mondnacht stellt eine besondere Herausforderung für die Energieversorgung und die thermische Kontrolle der Geräte dar.
Eine zweistufige Entwicklungsstrategie
Solstar verfolgt einen zweistufigen Ansatz, um den unterschiedlichen Anforderungen der NASA-Programme gerecht zu werden. In der ersten Phase konzentriert sich das Unternehmen auf die Entwicklung kommerzieller Produkte für die kürzeren CLPS-Missionen.
„Basierend auf den vorläufigen Entwürfen wollen wir so schnell wie möglich kommerzielle Produkte bauen, die auf einer CLPS-Mission fliegen können“, so Barnett. Diese Systeme sind für eine Betriebsdauer von etwa 14 Erdtagen ausgelegt.
Parallel dazu arbeitet Solstar an der Entwicklung von strahlungsgehärteten WLAN-Zugangspunkten für die längerfristigen und bemannten Artemis-Missionen. Diese müssen über Jahre hinweg zuverlässig funktionieren und die Sicherheit der Astronauten gewährleisten.
Der Lunar Wi-Fi Access Point (LWIFI-AP)
Die technischen Anforderungen der NASA für das Artemis-Programm sehen explizit WLAN-fähige Systeme vor. Dies betrifft das Human Landing System (HLS), die Nutzlasten des CLPS-Programms, das Lunar Terrain Vehicle (LTV) und Module der geplanten Mond-Raumstation „Gateway“.
Solstars vorgeschlagenes System trägt den Namen „Lunar Wi-Fi Access Point“ (LWIFI-AP). Laut einer Pressemitteilung des Unternehmens ist es konzipiert, um folgende Eigenschaften zu erfüllen:
- Weltraumtauglichkeit: Entwickelt für die rauen Bedingungen des Mondes.
- Multi-Mode-Fähigkeit: Unterstützt verschiedene Betriebsarten.
- Multi-Protokoll-Unterstützung: Kompatibel mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen.
- Multi-Band-Betrieb: Nutzt mehrere Frequenzbänder für eine robuste Verbindung.
Dieses System soll eine stabile Kommunikation zwischen Astronauten, Robotersystemen, Fahrzeugen und orbitalen Stationen wie dem Gateway sicherstellen. Ziel ist es, den Echtzeit-Austausch von Missionsdaten, Navigationsinformationen und wissenschaftlichen Ergebnissen zu ermöglichen. Barnett bezeichnete den Auftrag als einen „Meilenstein für Solstar und für die weltraumgestützte Konnektivität“.
