Nederlands ecosysteem voor lasersatellietcommunicatie wordt volwassen

Onlangs heeft FSO Instruments de eerste commerciële order ontvangen voor zijn optische systemen voor lasersatellietcommunicatie. Dit is een mijlpaal in de ontwikkeling van het Nederlandse ecosysteem voor lasersatellietcommunicatie. Fysiek krijgt dat vorm bij VDL ETG in Almelo, waar terminals en complete satellieten worden gebouwd.

Voor communicatie in de vrije ruimte is, naast de oude, vertrouwde radiotechniek, lasertechnologie in opkomst. Lasersatellietcommunicatie verzorgt snelle, veilige verbindingen tussen grondstations, satellieten, vliegtuigen en onbemande luchtvaartuigen. Deze technologie gebruikt optomechatronica voor het precies sturen van laserbundels over grote afstanden, met adaptieve optiek voor het compenseren van atmosferische verstoringen.

Marktrijp

TNO ontwikkelde in Delft de basistechnologie. In een vroeg stadium trok dat de interesse van Nederlandse bedrijven, waaronder Demcon en VDL ETG. TNO richt zich in het algemeen op het ontwikkelen en realiseren van technologie. Dat proces is afgerond met de bouw van een werkende demonstrator of prototype. Voor lasersatellietcommunicatie wordt echter vraag naar duizenden stuks verwacht en dat vergt verdere industrialisatie van de nieuwe technologie.

Hier zag FSO Instruments kansen. Met pionierswerk heeft TNO de risico’s in de technologie-ontwikkelfase afgevangen, terwijl FSO Instruments de industrialisatie verzorgt en feedback voor nieuwe ontwikkelingen geeft. De taak van het bedrijf is om de technologie naar de markt te brengen, wat betreft functionaliteit, kosten en betrouwbaarheid, met herontwerp-voor-maakbaarheid en uiteindelijk serieproductie. Dat gebeurt onder meer met steun van projecten rond Laser Satcom binnen het Nationale Groeifonds-programma Nxtgen Hightech.

Optische basissystemen

FSO Instruments ontwikkelt en produceert optische basissystemen die voor lasersatellietcommunicatie in grondstations en satellieten nodig zijn. Deze ‘optical benches’ zijn optomechatronische hoogstandjes die de lasersignalen met hoge nauwkeurigheid versturen en ontvangen. Onder de familienaam Resolite ontwikkelt FSO Instruments verschillende versies, voorzien van een nummer dat verwijst naar de diameter van de spiegel in millimeters.

De Resolite 20, speciaal ontworpen voor het snel verzenden van gegevens van een satelliet in een lage baan naar de aarde, is al gebouwd. Aan de Resolite 50 en 80 wordt hard gewerkt. Zo is de Resolite 50 geschikt voor het snel versturen van data in één richting, van een satelliet naar een netwerk in de ruimte, van waaruit de informatie kan worden doorgestuurd. De Resolite 80 wordt bidirectioneel, voor snelle communicatie tussen satellieten onderling. Hoe groter de optische apertuur (spiegeldiameter), hoe groter de bandbreedte.

Voor verkoop van de systemen werkt FSO Instruments nauw samen met partners. AAC Clyde Space, een internationale OEM voor kleine satellieten, integreert de FSO Resolite 20 in zijn CubeCAT terminal, die inmiddels op de markt is gekomen.

Mijlpaal in de ruimte

Vorig jaar werd voor het eerst een satelliet gelanceerd met aan boord een optische proto-terminal van TNO, in feite een vroege versie van FSO Instruments’ Resolite 20 systeem. Die legde een verbinding met een grondstation in Den Haag en daarmee is aangetoond dat de technologie in de ruimte werkt. Niet alleen dat, met een formaat van 1 liter, een massa van nog geen 1,5 kilo en een communicatiesnelheid van ruim 1Gbps is deze terminal wereldrecordhouder voor compacte lasercommunicatiemodules, geschikt voor kleine satellieten. Daarmee is voor de technologie van FSO Instruments de mijlpaal van ruimtewaardigheid (space flight heritage) behaald. Dit is een belangrijk signaal richting de snelgroeiende markt voor lasersatellietcommunicatie en geeft vertrouwen voor de toekomst.

Dit voorjaar ontving FSO Instruments van AAC Clyde Space de eerste commerciële order voor twee stuks van zijn Resolite 20 optical bench. De eindgebruiker is een Griekse universiteit die zich in het kader van het Griekse nationale satellietprogramma wil bekwamen in lasersatellietcommunicatie. FSO Instruments levert de optische kerntechnologie – de optical bench – voor de terminals, die AAC Clyde Space vervolgens laat samenbouwen door VDL ETG in Almelo. Deze zullen in 2025 worden geleverd.

Almelo

Inmiddels ontwikkelt VDL ETG Almelo zich tot volwaardige locatie voor satellietbouw. VDL ETG gaat er het platform (de bus) en subsystemen voor satellieten bouwen, in samenwerking met het Amerikaanse Blue Canyon Technologies. Anderzijds gaat het ook specifieke modules assembleren, zoals de communicatieterminals van FSO Instruments of modules van andere ondernemingen actief in bijvoorbeeld aardobservatie. Vervolgens wordt dit alles in Almelo geïntegreerd tot een complete satelliet onder regie van Axient Systems BV, het Nederlandse dochterbedrijf van het Amerikaanse aerospacebedrijf Axient.

Nederlands satellietecosysteem

Zo ontstaat in Nederland een compleet ecosysteem voor satellieten en ruimtevaart, met dank ook aan het Nxtgen Hightech Groeifonds-programma. Hierin werkt een breed scala aan bedrijven samen om snel en efficiënt nieuwe producten en diensten naar de markt te brengen. Het ecosysteem bestrijkt de ontwikkeling en de bouw van satellieten, met kernen rond Delft en Almelo, respectievelijk. Voor lasersatellietcommunicatie in het bijzonder groeit er een ‘Dutch optical connectivity ecosystem’. Naast de genoemde partijen en het Netherlands Space Office zitten daarin instituten als TU Delft, NLR en ESA, en bedrijven als Celestia STS, VDL TBP Electronics, LioniX, Effect Photonics en IBS Precision Engineering.

Bij FSO Instruments hebben zich al meerdere geïnteresseerde buitenlandse partijen voor de terminals gemeld, waaronder een grote Amerikaanse verwerker van satellietdata. Onlangs is een samenwerking gestart met het Nederlandse ministerie van Defensie voor het verzorgen van de OISL (optische inter-satellietlink). Deze is bedoeld voor de eigen satelliet die Defensie gaat ontwikkelen – made in the Netherlands.

Dit artikel kwam tot stand in nauwe samenwerking met Demcon.