Inbetriebnahme der Quantenmodule des Kleinsatelliten QUBE

25.07.2025

Die vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Forschungsmission QUBE, für welche Forschende des Zentrums für Telematik den Satelliten konzipiert und gebaut haben, wird erstmals neu entwickelte Quantenkommunikationstechnologien mittels Kleinstsatelliten im All testen. Damit wird der Grundstein gelegt, um auch in Zukunft die abhörsichere, weltweite Übertragung von Daten zu gewährleisten. Dr. Rolf-Dieter Jungk, Staatssekretär im BMFTR nahm nun den ersten deutschen Forschungssatelliten feierlich in Betrieb.

Bei der Quantenschlüsselverteilung wird durch Austausch sehr schwacher Lichtsignale eine geheime Bitfolge, der Schlüssel, erzeugt. Mit den so erhaltenen Schlüsseln zwischen Satellit und mehreren Bodenstationen kann eine weltweite, sichere Kommunikation durchgeführt werden. QUBE ist der erste europäische Kleinstsatellit im All, um neue Komponenten für die Quantenschlüsselverteilung zu testen und weiterzuentwickeln. QUBE hat die Größe eines Schuhkartons und eine Masse von nur 3,5 kg. Dies konnte dank neuer Miniaturisierungstechnologien, sowohl beim Satelliten als auch bei Quantennutzlasten und Laserkommunikationsterminal, erreicht werden.

Miniaturisierte Quantenexperimente unter extremen Bedingungen

Nach jahrelanger Forschung ist es nun endlich soweit: Das interdisziplinäre Konsortium QUBE konnte vor kurzem eine optische Verbindung zwischen Satellit und Bodenstation erzielen. Während des Überflugs auf der Bahnhöhe von 480 km muss das Lageregelungssystem den Satelliten auf die Bodenstation ausrichten, um mit dem Laser an Bord des Winzlings den Empfängerspiegel mit 80 cm Durchmesser präzise zu treffen. Und diese Ausrichtung muss trotz einer Geschwindigkeit von etwa 27 500 km/h während des ganzen Überflugs für ungefähr 10 Minuten halten. „Das Lageregelungssystem setzt für Satelliten in dieser Größenklasse eine Spitzengenauigkeit und Ausrichtstabilität um“, sagt ZfT-Vorstand Prof. Dr. Klaus Schilling. Auch für die optische Kommunikation sieht DLR-Projektleiter Benjamin Rödiger in dieser Demonstration einen wichtigen Erfolg: „Der Lichtstrahl des Satelliten konnte über mehrere Minuten verfolgt werden. Das belegt das hervorragende Zusammenspiel der Lageregelung mit der präzisen Regelung unseres Laserterminals und der Optischen Bodenstation“.

„Das ist wirklich ein Meilenstein, jetzt kann die Arbeit mit den Quantenmodulen beginnen“, sagt Harald Weinfurter, Professor für Experimentelle Quantenphysik an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). „Unser miniaturisierter Quantenzufallszahlengenerator und auch alle anderen Komponenten für die Quantenkommunikation wurden so entwickelt, dass sie auch bei den extremen Vibrations-, Temperatur- und Strahlungsbelastungen beim Start und beim Einsatz im All voll funktionstüchtig bleiben“, erklärt Prof. Dr. Christoph Marquardt, Inhaber des Lehrstuhls für Optische Quantentechnologien an der FAU. Die dabei gewonnenen Erfahrungen gehen beim Bau des zweiten Satelliten QUBE-II ein. „Dieser Satellit ist mehr als doppelt so groß. Dank besserer Optik und erweiterten Quantenmodulen kann damit sicherer Schlüsselaustausch durchgeführt werden“, sagt Janko Janusch, Projektleiter der Firma OHB und Koordinator der zweiten Phase der QUBE Initiative. QUBE-II soll im Sommer 2026 gestartet werden.

Links

Social Media

• 🔗BMFTR auf Instagram
• 🔗BMFTR auf Linkedin
• 🔗LMU München auf Instagram
• 🔗LMU München auf X
• 🔗LMU München auf Facebook
• 🔗Christoph Marquardt auf Linkedin

Partner Webseiten

• 🔗Meldung der FAU
• 🔗Meldung der LMU München

Weiterführende Informationen auf unseren Seiten

• 🔗Durchbruch auf dem Weg zur Quantenverschlüsselverteilung
• 🔗Projektseite

Förderung

Die Förderung erfolgt durch das BMFTR