Mit dem am 16. August geglückten Satellitenstart geht Deutschland einen wichtigen Schritt, um in Zukunft mit Quantenkommunikation Daten weltweit abhörsicher verschicken und empfangen zu können.
Der vom Bundesforschungsministerium geförderte Verbund „Quantenschlüsselverteilung mit Cube-Sat (QUBE)“ verfolgt das Ziel, Hardware für eine weltweite, abhörsichere Kommunikation mittels Satelliten zu erforschen. Die Plattform wird durch kostengünstige Kleinstsatelliten, sogenannte Cube-Sats gebildet. Die Forschenden haben für diesen Zweck im Projekt die notwendigen Technologiekomponenten für die optische Nachrichtenübertragung und die hochgenaue Satellitenausrichtung erforscht und die Module zu einem kompakten Kleinstsatelliten integriert. Dabei ist der QUBE-Satellit so klein wie ein Schuhkarton und wiegt nur etwas mehr als 3,5 Kilogramm. Ein erster solcher Satellit ist gestern Abend erfolgreich von Kalifornien aus mit einer Falcon-9-Rakete in eine sonnensynchrone Erdumlaufbahn transportiert worden.
Das Forschungsinstitut Zentrum für Telematik (ZfT) in Würzburg war als Projektpartner für die Entwicklung des dafür nötigen Satelliten zuständig. Eine besonders hohe technische Herausforderung lag in der Miniaturisierung der nötigen Satellitenfunktionen, insbesondere der hochgenauen Ausrichtung auf die Bodenstation, sodass eine stabile optische Verbindung aufgebaut werden kann. Damit Informationen zwischen Cube-Sat und Bodenstation ausgetauscht werden können, entwickelte das Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen leistungsfähige optische Kommunikationssysteme im Miniaturformat.
Die Forschenden von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen (MPL) und Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) liefern die Module, welche die Quantenzustände im Satellit erzeugen und am Boden analysieren sollen. Die miniaturisierten Quantenkommunikationskomponenten wurden so entwickelt, dass sie auch bei den extremen Vibrations-, Temperatur- und Strahlungsbelastungen beim Start und beim Einsatz im All voll funktionstüchtig bleiben.
Dass diese in Deutschland entwickelten Technologien nun im All getestet und in den nächsten Wochen bereits erste Signale aus dem All analysiert werden sollen, ist ein großartiger Erfolg für alle Beteiligten. Als integraler Bestandteil der IT-Sicherheitsforschung stellt die Quantenkommunikation einen wichtigen Technologiebaustein zur nachhaltigen Absicherung unserer Daten- und Kommunikationsinfrastrukturen in Deutschland und Europa dar.