LEO-PNT

Engl. Akronym für Low Earth Orbit Positioning Navigation and Timing; LEO-PNT 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 erreicht wird, die potenziell eine lange Liste neuer Anwendungen und Dienste ermöglicht.

Die Konstellation wird die Vorteile der Zusammenarbeit mit Galileo und anderen globalen Navigationssatellitensystemen in einem mehrschichtigen Ansatz demonstrieren. LEO-PNT wird Signale bereitstellen, 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 das 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.

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.

Eine Konstellation aus 10 Satelliten wird im Rahmen von zwei parallelen Verträgen mit GMV (Spanien) und Thales Alenia Space (Frankreich) als Hauptauftragnehmern entwickelt. Im Rahmen der LEO-PNT-Demonstrationsmission im Orbit entwickeln zwei wichtige Industriepartner insgesamt 10 Satelliten: zwei Pathfinder-A-Satelliten (einen für den Flug und einen als Ersatz) und jeweils vier Pathfinder-B-Satelliten.

Als erstes werden Pathfinder A, große CubeSats (12U und 16U) in der Größe eines Koffers mit einem Gewicht von etwa 20 kg und 30 kg mit Nutzlasten zur Übertragung im L- und S-Band, fliegen. Sie werden die Systemdefinition und die frühe Signalübertragung validieren, Risiken minimieren und die Technologie für die Kernelemente der nachfolgenden LEO-PNT-Satelliten demonstrieren. Nach der Inbetriebnahme im Orbit werden sie mindestens sechs Monate lang in Betrieb sein.

Die ersten zwei Satelliten sollen im Dezember 2025 von Neuseeland aus gestartet werden, die gesamte Konstellation bis 2027.

Low Earth Orbit Positioning, Navigation and Timing
(LEO-PNT)

Bei LEO-PNT handelt es sich um zwei Mini-Demonstrationssatelliten, die nahe an der Erde fliegen und mit der Nutzung neuartiger Signale und Frequenzbänder experimentieren werden, um so eine außergewöhnliche Belastbarkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit bei der Navigation zu erreichen.

Quelle: ESA (2024)

Inzwischen erhielt die Mission den offiziellen Namen 'Celeste'. Der Name Celeste ist eine symbolische Anspielung auf die wissenschaftliche Vergangenheit, auf der die Satellitennavigation basiert. Maria Celeste war die Tochter von Galileo Galilei, und die beiden verband eine starke emotionale und intellektuelle Bindung. Sie hat die Leidenschaft ihres Vaters für die Astronomie ebenfalls geteilt. Aus historischen Briefen zwischen Vater und Tochter wissen wir, wie sehr Galileo seine Tochter schätzte und ihrem Urteilsvermögen vertraute.

Nun wird Celeste zum Namen der LEO-PNT-Mission der ESA, die zwischen Galileo und dem Rest der Welt „vermitteln“ wird.

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