JR-Projektleiter Michael Schmidt mit dem CubeSat bei Projektbeginn © JOANNEUM RESEARCH/Bergmann
Ein W-Band-Test aus dem Orbit ist geglückt – mit maßgeblicher Beteiligung von JOANNEUM RESEARCH.
Nach vier Jahren Betrieb ist der CubeSat "W-Cube" am 1. Oktober 2025 wie erwartet in die Erdatmosphäre eingetreten und komplett verglüht. Dabei hat er keinen Weltraumschrott hinterlassen. Der Minisatellit hat weltweit als erster ein 75-GHz-Signal (W-Band) mit dual-zirkularer Polarisation aus dem Weltraum gesendet. Initiiert wurde die Mission von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), die JOANNEUM RESEARCH war maßgeblich daran beteiligt.
Das internationale Projektteam hat den Eintritt des CubeSats in die Erdatmosphäre mit Spannung erwartet. Die W-Cube-Mission im niedrigen Erdorbit (LEO), die im Sommer 2021 auf Initiative der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gestartet wurde, ist erfolgreich zu Ende gegangen. Das Forscherteam konnte nachweisen, dass Hochfrequenzen im W-Band (75 GHz) und Q-Band (37,5 GHz) als Zubringerkanäle (Feeder Links) für Satelliteninternet in der Praxis funktionieren. Diese Frequenzen ermöglichen deutlich höhere Datenraten als heute genutzte Frequenzbereiche (z. B. Ka-/Ku-Band). Das ist entscheidend für die nächste Generation globaler Breitband-Satellitensysteme. Der erfolgreiche Test markiert damit einen technologischen Meilenstein für zukünftige Hochleistungsnetze im All.
Die Pionierleistung in der Mission lag darin, die erfolgreiche Übertragung eines 75-GHz-Beacon mit doppelter zirkularer Polarisation aus dem Weltraum und den Signalempfang an der Bodenstation in Graz am Dach von JOANNEUM RESEARCH DIGITAL zu ermöglichen. Die Forscher:innen konnten so umfangreiche statistische Auswertungen in den 4 Projektjahren durchführen. Eine weitere Messbodenstation wurde bei VTT in Espoo, Finnland, in Betrieb genommen und die ESA ESTEC (Noordwijk, NL) führten kurzfristige Messungen durch. Die Ergebnisse wurden in mehreren Fachzeitschriften veröffentlicht und stellen eine bedeutende Unterstützung bei der Konstruktion, dem Bau und dem Betrieb von Satellitensystemen in diesen Frequenzbereichen dar.
Am 1. Oktober war die Mission zu Ende und der CubeSat ist beim Wiedereintritt aus dem niedrigen Erdorbit (LEO) vollständig in der Atmosphäre verglüht. Es werden also keine Trümmerteile die Erdoberfläche erreichen.
Der nächste Schritt
Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese Pionierarbeit auf die geostationäre Erdumlaufbahn (GEO) auszuweiten. Die Messung eines W-Band-Beacons aus der GEO wird eine kontinuierliche Beobachtung rund um die Uhr ermöglichen und den Weg für die Entwicklung robuster Satelliten-Breitbandsysteme mit hoher Kapazität ebnen.
"Mit dem W-Cube haben wir Neuland betreten, weil wir erstmals die Nutzung von W-Band-Frequenzen aus dem Weltraum zeigen konnten", sagt Arturo Martin Polegre, technischer Leiter des Projekts bei der ESA. "Mit dem sicheren Ende dieser Mission werden die gewonnenen Erkenntnisse direkt in die Konzeption künftiger Satellitenkommunikationssysteme einfließen und sicherstellen, dass Europa an der Spitze der Innovation im Weltraum bleibt."
JOANNEUM-RESEARCH-Projektleiter Michael Schmidt hob die gemeinsame Leistung hinter diesem Erfolg hervor: "Dieses Projekt hat in der Entwicklung neuer Hochfrequenz-Komponenten, des Satelliten und der Bodenstation neue Maßstäbe gesetzt. Für das Team war es eine aufregende Erfahrung, weltweit zum ersten Mal Signale im W-Band zu empfangen und zu analysieren. Dieser Erfolg stellt einen wichtigen Schritt für Innovation und Fortschritt in diesem Bereich dar."
JOANNEUM RESEARCH-Geschäftsführer Heinz Mayer bekräftigt: "Diese technologische Spitzenleistung zeigt die herausragende Expertise und das Engagement aller beteiligten Partner und ist das Ergebnis einer langjährigen, erfolgreichen Zusammenarbeit mit der ESA und unseren Partnern. Gratulation dem Projektteam!"
FFG-Geschäftsführerin Karin Tausz gratuliert Joanneum Research, der ESA und dem internationalen Projektteam zum Erfolg dieser Pioniermission: "Wieder einmal zeigt sich, dass das perfekte Zusammenspiel von innovativen Weltraumakteuren, der FFG Raumfahrtagentur und der ESA Ergebnisse ermöglicht, die weltweit führend sind."
Europäische Zusammenarbeit
Das Team bedankt sich bei den nationalen ESA-Delegationen aus Österreich, Finnland, Deutschland und Portugal für die Unterstützung dieser historischen Mission. Die Mission wurde in Zusammenarbeit mit einem Konsortium führender europäischer Institutionen und Unternehmen durchgeführt:
• VTT – Entwicklung der Nutzlast
• Kuva Space – Satellitenbus und Satellitenbetrieb
• Fraunhofer IAF – Q- und W-Band-Front-End-Module
• Universität Stuttgart – Link-Budget und Kanalanalyse
• Luis Cupido Technologies (LCT) – Bodenstationen (Antenne, Tracking und Abwärtswandler)
• JOANNEUM RESEARCH DIGITAL – Projektmanagement, Beacon-Empfänger und Datenverarbeitung
(red.)
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