DLR: Weltraumtechnik erlaubt das Nachverfolgen von Tierwanderungen – Tierbeobachtungssystem ICARUS wird angeschaltet

Das deutsch-russische Beobachtungssystem für Tierbewegungen, ICARUS, soll am 10. Juli 2019 in Betrieb gehen. ICARUS ist ein Kooperationsprojekt der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Projektleitung hat Prof. Dr. Martin Wikelski vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Konstanz. Mit dem weltraumgestützten Beobachtungssystem wollen Wissenschaftler mehr über das Leben der Tiere auf der Erde herausfinden: auf welchen Routen sie wandern, unter welchen Bedingungen sie leben und vor allem wie sie am besten geschützt werden können. Auf das Einschalten folgt eine Testphase, in der die ICARUS-Ingenieure und -Wissenschaftler die Systemkomponenten am Boden, an Bord der Internationalen Raumstation ISS, sowie die Sender überprüfen, die die Daten der Tiere erfassen. Nach Abschluss aller Tests wird ICARUS der Wissenschaftsgemeinschaft voraussichtlich im Herbst oder Winter 2019 zur Verfügung stehen.

Miniatursender an Tieren senden Daten ins All

Die Forscher rüsten dabei unterschiedliche Tierarten mit Miniatursendern aus, die ihre Messdaten an eine Empfangsstation im All schicken. Diese übermittelt sie an eine Bodenstation, von dort gelangen sie zu den jeweiligen Forscherteams. Die Resultate werden in der für jedermann frei zugänglichen Datenbank Movebank sowie in einem von RKK Energia und dem Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften (IG-RAS) entwickeltem Pendant veröffentlicht. Die ICARUS-Ausrüstung unterstützt das russische Weltraumforschungsprojekt Uragan (Hurrikan), welches zur Anpassung von Erdbeobachtungshardware und -methoden und der Beobachtung potenziell gefährlicher Phänomene entwickelt wurde. Mit Hilfe der Uragan-Instrumente wird die Erdoberfläche gleichzeitig observiert, um die Wanderungen der Tiere und Gründe für deren Änderungen zu verstehen.

Am 10. Juli 2019 soll das russische Bodenkontrollzentrum die ICARUS-Antenne und den Bordcomputer auf der ISS aktivieren. Der Bordcomputer befindet sich bereits auf der Raumstation, die Antenne hatten russische Kosmonauten an der Außenseite des „Swesda“-Moduls angebracht. Parallel dazu nimmt eine Test-Bodenstation der Firma SpaceTech in Immenstaad am Bodensee ihren Betrieb auf. Die ICARUS-Antenne und der Onboard-Computer wurden von der SpaceTech GmbH (Immenstaad) mit der Unterstützung des russischen Industriepartners RKK Energia (Korolev) designt und gebaut.

Test der Datenübertragung über mehrere Monate

Über einen Zeitraum von drei bis vier Monaten testen die ICARUS-Wissenschaftler zunächst die Datenübertragung von den Sendern über die ISS zur Bodenstation. Durch die Messung des Hintergrundrauschens im Frequenzbereich von ICARUS wollen die Forscher herausfinden, wo die Übertragungen von anderen Signalen gestört werden könnten. Anschließend werden die Ingenieure den ICARUS-Sender auf der ISS einschalten, mit dem später die Tiersender programmiert werden können. Die Test-Bodenstation soll dann die Übertragungszeiten und Signalstärke aufzeichnen. Als Nächstes bestimmen die Ingenieure von SpaceTech zusammen mit ihren russischen Kollegen von RKK Energia die Regionen  der Erde, die im Überflug der Antenne von der ISS abgedeckt werden.

Die Sender können ihre Daten nur ins All übertragen, wenn sie sich innerhalb des Signalkegels der Antenne befinden. Für die weltweite Beobachtung tausender Tiere müssen große Datenmengen reibungslos und sicher von den Sendern ins All und wieder zurück geschickt werden. In der Testphase wird ein Simulator künstliche Sendersignale erzeugen, die während des Vorbeiflugs der ISS an das ICARUS-Modul an Bord übertragen werden. Mit dem Simulator können die Forscher die Übertragung von Daten einzelner bis hin zu Hunderten von Sendern prüfen. Schließlich sollen reale Sender ihre Daten aus Testgebieten in Deutschland und Russland ins All schicken. Dabei wird auch die Sicherheit der Datenübertragung getestet.

Wissenschaftler auf der ganzen Welt werden mit ICARUS arbeiten können

Nach Abschluss der Tests und Auswertung der Ergebnisse wird ICARUS für den Routinebetrieb freigegeben. Ende 2019 sollen dann Wissenschaftler weltweit mit ICARUS arbeiten können. Die damit verbundenen Forschungsprojekte werden auf russischer Seite vom Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften (IG-RAS) geleitet.

Weitere Informationen

Quelle: Aktuelles Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 08.07.2019