TNO is samen met een consortium van Nederlandse partners begonnen met de ontwikkeling van een lasercommunicatieterminal. Deze hoogefficiënte, kleine demonstrator, genaamd HemiCAT, vergroot de datatransmissiecapaciteit van kleine satellieten door met de aarde te communiceren via laser. Het project begon in 2023, en verwacht een demonstratie in een baan om de aarde te maken in 2026. Dit project wordt mede mogelijk gemaakt door PPS-toeslag van Holland High Tech.
Het HemiCAT-project
Lasercommunicatie maakt het mogelijk om de grote hoeveelheden data die op satellieten worden gegenereerd, rechtstreeks naar de aarde te sturen zonder de beperkingen van de standaard radiofrequentietechnologie voor communicatie. Dit wordt bereikt door de data te verzenden in het infrarode golflengtegebied, waar een grotere bandbreedte mogelijk is. Met radiofrequenties wordt een aantal megabits per seconde bereikt, maar met lasercommunicatie kunnen de overdrachtssnelheden van deze kleine satellieten tien tot honderd keer zo groot worden. Bovendien worden lasercommunicatielinks als veel veiliger beschouwd dan communicatielinks via radiofrequenties en kunnen de systemen kleiner, lichter en krachtiger zijn, wat belangrijk is in de ruimtevaart.
Het HemiCAT-project wordt mogelijk gemaakt door een industriële participatieovereenkomst tussen RMD en het Commissariaat Militaire Productie van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat (EZK).
Volgende stap in optische satellietcommunicatie
De HemiCAT-terminal bouwt voort op de lasercommunicatieterminal CubeCAT, die begin 2023 zal worden gelanceerd. HemiCAT zal op basis van verdere ontwikkeling van de CubeCAT-terminal de vitale technologie demonstreren om de communicatielaser met behulp van spiegels naar het grond station te sturen. Hierdoor kan HemiCAT communiceren zonder dat de satelliet hoeft te worden geheroriënteerd terwijl hij het ontvangende grondstation volgt. Wanneer de satelliet in zijn baan om de aarde is gebracht, zal HemiCAT in eerste plaats communiceren met het optische grondstation bij TNO in Den Haag. Bovendien zal HemiCAT ook beter interoperabel zijn met de opkomende LEO-constellaties als alternatief voor het downlinken van data wanneer de optische grondstations niet beschikbaar zijn.
Industriële participatie en publiek private samenwerkingen vormen samen een 'win-win-win'
De versterking van de relatie tussen TNO en Raytheon via het HemiCAT-project wordt mogelijk gemaakt door een combinatie van fondsen voor Industriële Participatie, beschikbaar gesteld door EZK en RMD, en PPS-toeslag publiek private samenwerkingen van Holland High Tech. Alle betrokkenen hebben hier baat bij, wat resulteert in een 'win-win-win'-situatie. Het project ontwikkelt verder een 'key capability' binnen het NAVO-bondgenootschap, versterkt en positioneert de Nederlandse defensie-industrie in internationale toeleveringsketens en laat internationale partners profiteren van innovatieve Nederlandse oplossingen.
Het HemiCAT-project is een consortium onder leiding van TNO en omvat verder FSO Instruments (Demcon & VDL) en het Nederlandse bedrijf AAC Hyperion (onderdeel van AAC Clyde Space), dat de elektronica en software zal leveren.
Unieke competenties
TNO ontwikkelt en bouwt al vijftig jaar optische instrumentatie voor de ruimte(vaart), met name astronomie en aardobservatie, verklaart Kees Buijsrogge, director TNO Space & Scientific Instrumentation.
''Wij hebben veel ervaring opgedaan met systeemontwerp, nauwkeurige metrologie en compensatie voor de verstoringen die optreden als je door de atmosfeer kijkt. Die competenties, alles bij elkaar opgeteld misschien wel uniek in de wereld, passen precies bij lasersatellietcommunicatie.''
In een vroeg stadium heeft TNO Nederlandse bedrijven betrokken, waaronder Demcon en VDL ETG.
''Wij bouwen enkelstuks of hooguit een paar systemen, terwijl er voor lasersatellietcommunicatie vraag komt naar honderden of zelfs duizenden stuks. Dat is de business voor bedrijven.''
Priem:
''TNO is goed in het ontwikkelen van concepten. Wij gaan die uitwerken naar wat de markt wil, voor wat betreft functionaliteit, kosten en betrouwbaarheid, met onder meer herontwerp-voor-maakbaarheid en natuurlijk productie.''
Dat gebeurt bijvoorbeeld in het project Laser Satcom, onderdeel van het Nationale Groeifonds-programma NXTGEN HIGHTECH. Van den Eijkel en Priem hebben daar een voorstel voor geschreven.