QUBE II erfolg­reich gestar­tet

Anfang Mai 2026 wur­de der rund zehn Kilo­gramm leich­te Klein­sa­tel­lit QUBE II mit einer Fal­con-9-Rake­te ins All gestar­tet und bereits nach etwa einer Stun­de erfolg­reich in Betrieb genom­men. Ziel ist die Demons­tra­ti­on einer voll­stän­di­gen Quan­ten­schlüs­sel­ver­tei­lung (engl. Quan­tum Key Dis­tri­bu­ti­on, QKD) zwi­schen einem Mikro­sa­tel­li­ten (Cube­Sat) und einer Boden­sta­ti­on – ein wich­ti­ger Schritt hin zu quan­ten­si­che­rer Kom­mu­ni­ka­ti­on. Bei “Quan­ten­schlüs­sel­über­tra­gung von einem Cube­Sat zum Boden (QUBE II)” han­delt es sich um ein vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für For­schung, Tech­no­lo­gie und Raum­fahrt (BMFTR) geför­der­tes Ver­bund­pro­jekt. Betei­ligt sind neben dem Ver­bund­ko­or­di­na­tor OHB Sys­tem AG, Weß­ling unter ande­rem das Zen­trum für Tele­ma­tik e.V., das Deut­sche Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR), die Lud­wig-Maxi­mi­li­ans-Uni­ver­si­tät Mün­chen sowie die Fried­rich-Alex­an­der-Uni­ver­si­tät Erlan­gen-Nürn­berg. QUBE II baut dabei auf den Erfol­gen des Vor­gän­ger­pro­jekts “Quan­ten­schlüs­sel­ver­tei­lung mit Cube-Sat (QUBE)” auf und kom­bi­niert moderns­te Quan­ten­op­tik mit hoch­prä­zi­ser Laser­kom­mu­ni­ka­ti­on.

Bereits im Vor­gän­ger­pro­jekt QUBE wur­den neu­ar­ti­ge Tech­no­lo­gien zur Erzeu­gung von Quan­ten­schlüs­seln in eine Cube-Sat-Platt­form inte­griert und mit leis­tungs­fä­hi­gen opti­schen Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­men kom­bi­niert. Die minia­tu­ri­sier­ten Quan­ten­kom­po­nen­ten wer­den dabei unter den extre­men Bedin­gun­gen des Welt­alls – etwa star­ken Tem­pe­ra­tur- und Strah­lungs­be­las­tun­gen – auf ihre Funk­ti­ons­fä­hig­keit sowie ihre Eig­nung für zukünf­ti­ge QKD-Anwen­dun­gen unter­sucht. Um mit­hil­fe der in QUBE ent­wi­ckel­ten Tech­no­lo­gien eine voll­stän­di­ge Quan­ten­schlüs­sel­ver­tei­lung zu rea­li­sie­ren, wur­den die­se Sys­te­me im Rah­men von QUBE II wei­ter­ent­wi­ckelt und um zusätz­li­che Kom­po­nen­ten ergänzt. Eine zen­tra­le Her­aus­for­de­rung bei der Erzeu­gung von Quan­ten­schlüs­seln ist der Kanal­ver­lust zwi­schen Satel­lit und Boden­sta­ti­on. Die­ser soll in QUBE II unter ande­rem durch eine Ver­grö­ße­rung der Aus­gangs­aper­tur des für die Über­tra­gung der Quan­ten­si­gna­le ver­wen­de­ten Tele­skops redu­ziert wer­den. Dar­über hin­aus soll erst­mals ein opti­scher Link zwi­schen Boden­sta­ti­on und Klein­sa­tel­lit – ein soge­nann­ter Uplink – auf­ge­baut wer­den. Die­ser ist erfor­der­lich, da die ver­wen­de­ten QKD-Pro­to­kol­le neben den Quan­ten­si­gna­len auch eine bidi­rek­tio­na­le klas­si­sche opti­sche Kom­mu­ni­ka­ti­ons­ver­bin­dung mit hoher Daten­ra­te benö­ti­gen. Hier­zu wird das vom DLR ent­wi­ckel­te OSI­RIS4­Cu­be­Sat-Ter­mi­nal unter ande­rem um einen Daten­emp­fän­ger erwei­tert.

Grund­la­ge von QUBE II bleibt die bereits im Vor­gän­ger­pro­jekt ein­ge­setz­te Cube­Sat-Platt­form, die einen kos­ten­güns­ti­gen, stan­dar­di­sier­ten und modu­la­ren Auf­bau ermög­licht. Durch die ver­grö­ßer­te Aper­tur des Tele­skops sowie die zusätz­li­chen Funk­tio­na­li­tä­ten wächst der Satel­lit jedoch von ursprüng­lich 3U auf 6U an. Damit erwei­tert QUBE II nicht nur die tech­no­lo­gi­schen Mög­lich­kei­ten des Vor­gän­ger­pro­jekts, son­dern leis­tet zugleich einen Bei­trag zur Wei­ter­ent­wick­lung satel­li­ten­ge­stütz­ter Quan­ten­kom­mu­ni­ka­ti­on.

Quel­len­nach­wei­se: https://www.dlr.de/de/kn/forschung-transfer/projekte/qkd-quantentechnologien/qube-ii-quantenschluesselaustausch-mit-cubesat; https://www.forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de/projekte/qube‑2