Hinter dem Mars gleich links – WLAN deluxe

Hoch oben auf fast 3.000 Metern über dem Meeresspiegel forscht das Österreichische Weltraum Forum an zukünftigen Marsmissionen. Eine stabile und sichere Drahtloskommunikation ist hier nicht nur wünschenswert, sondern auch überlebenswichtig. [...]

Karge, unwirkliche Fels- und Eislandschaften, menschenfeindliche Atmosphäre mit geringem Sauerstoffanteil und mittendrin sucht eine Handvoll Forscher und Astronauten mit Kommunikations- und Messinstrumenten nach mikrobiellem Leben. Was wie die Beschreibung einer Mission auf einen anderen Planeten klingt, findet auf der Erde statt.
 
Die internationale AMADEE-15-Mission ist die höchste jemals durchgeführt menschliche Mars-Simulation weltweit, in knapp 2.800 Meter über dem Meeresspiegel auf dem Kaunertaler Gletscher in Tirol. Bereits während früherer Missionen in die Mammut- und Rieseneishöhlen der Dachsteinregion oder in die nördliche Sahara unterstützte LANCOM Systems das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) bei seiner Feldforschung mit professionellen Netzwerkkomponenten. Auch in diesem Jahr entschied man sich aufgrund der hohen Anforderungen und extremen klimatischen Bedingungen auf dem Gletscher für professionelle Netzwerk-Infrastruktur aus Aachen.

ROBUSTE HARDWARE

Während der Experimente müssen die Analog-Astronauten per Funk in ihren Anzügen miteinander sprechen und den Kontakt mit dem Basislager auf dem simulierten Mars und dem Mission Support Center (MSC) auf der Erde (Innsbruck) halten. Zudem befinden sich im eigens für die Mission entworfenen Simulations-Raumanzug „Aouda“ jede Menge Sensoren, die permanent über den Zustand und die Gesundheit der Astronauten informieren, sowie eine Kamera mit Live-Video-Bildern. Dieser konstante Fluss an Daten muss in Echtzeit zum Basislager auf dem Gletscher sowie an das MSC übertragen werden.

Die benötigte Hardware muss sehr hohe Temperaturunterschiede aushalten sowie gegen Spritzwasser, Eis oder Staub geschützt sein. Das ÖWF verwendet daher für seine Missionen besonders robuste Outdoor-WLAN-Access Points. Zudem müssen die Geräte laut ÖWF-Techniker Sebastian Sams „schnell aufzustellen und flexibel in der Anwendung sowie einfach in der Bedienung sein“, damit man sie je nach Anforderung auch in unwirklicher Umgebung installieren kann. Unter den extremen klimatischen Bedingungen muss auf die Datenübertragung Verlass sein.

GROSSFLÄCHIGES WLAN-NETZ ALS ERFOLGSFAKTOR

Auch Gernot Grömer, Präsident des Österreichischen Weltraum Forums und der Leiter der Expedition, weiß, vorauf es ankommt: „Eine funktionierende und stabile Kommunikation ist der Schlüssel für eine erfolgreiche Mission.“ Hierfür wurden Outdoor Access Points großflächig auf dem Gletscher verteilt und über Sicht-/Richtfunkstrecken und Rundstrahler zu einem zusammenhängenden 5-GHz-WLAN verbunden. Wenn die Signalstärke an einem der entlegeneren Punkt nicht stark genug war, wurde mit einem weiteren Access Point das Netzwerk vor Ort ausgebaut, um die Signalqualität des WLAN zu verbessern. Outdoor Access Points, montiert auf Foto-Stativen, zusammen mit wiederaufladbaren Akkus gewährleisteten einen einfachen und flexiblen Aufbau im Gelände. Die langen, weißen WLAN-Antennen auf dem Rücken der Aouda-Raumanzüge dienten den Astronauten dazu, sich mit einer festen IP-Adresse ins bestehende WLAN-Netz einzuwählen, die Daten des Raumanzugs zu übertragen sowie die Kommunikation mit der Zentrale zu gewährleisten.

MIT WIRELESS LAN DEM MARS EIN STÜCK NÄHER

Die eingesetzten professionellen WLAN-Komponenten eröffneten bereits bei der frühen Planung und Testphase ihr volles Potenzial. „Dank einer gesteigerten Reichweite und einer verbesserten Sendeleistung konnten wir schneller auf etwaige Veränderungen vor Ort reagieren und waren bei der Planung und dem Aufbau flexibler“, hebt Sams die Vorzüge hervor. Alle verwendeten Access Points haben zudem dieselben Schnittstellen und wurden auf die gleiche Art und Weise über ein zentrales Management-System konfiguriert. „Die leichte Bedienbarkeit und die mobile Konstruktion sowie die guten Sende- und Empfangseigenschaften der Access Points ermöglichten es uns, ein flächendeckendes, stabiles WLAN aufzubauen.“ Neben den genannten Vorteilen gefiel Sams besonders die Möglichkeit, zusätzliche Access Points ins bestehende Netzwerk einzubinden: „Während frühere Geräte nur einzelne Richtstrecken erzeugten, konnten wir mit den neuen Outdoor-Lösungen ein großes Richtnetzwerk mit zahlreichen Access Points quer über den Gletscher aufspannen.“

Expeditionsleiter Gernot Grömer ergänzt: „Grundlagenforschung verlangt nicht nur dem Menschen alles ab, auch die eingesetzte Technik muss sich behaupten und jederzeit funktionsbereit sein. Mit Hilfe der professionellen WLAN-Lösung konnten wir uns jederzeit auf eine funktionierende Kommunikation und Datenübertragung verlassen und uns vollends auf die Forschung konzentrieren.“
Mit Spannung erwarten nun die Forscher die Ergebnisse der Experimente, um sie der Öffentlichkeit zu präsentieren. Eines lässt sich jetzt schon feststellen: Das ÖWF bringt die Menschen mit ihrer Forschung enger zusammen und dem Mars ein Stückchen näher. „Das Drahtlosnetzwerk ist nun seit vielen Jahren wichtiger Bestandteil unserer Mission. Wir freuen uns, mit Hilfe einer professionellen Netzwerk-Lösung einen bescheidenen Beitrag zur Erforschung des Roten Planeten leisten zu können“, betont Grömer.

Auch für LANCOM selbst stellt die Marsmission einen Meilenstein dar, wie Udo Brocker, Leiter Entwicklung Embedded Systems, gegenüber der COMPUTERWELT bestätigt: „Für die Einsatzszenarien des ÖWF wird extrem robuste Hardware benötigt. Der Einsatz im Freien, sehr große Temperaturschwankungen, Wind und andere mechanische Beanspruchung erfordern ein stabiles und wasserdichtes Gehäuse, ohne dass sich Kondenswasser im Inneren bildet. Funkmodule mit sehr hoher Temperaturtoleranz sorgen für stabile WLAN-Netze. Robuste Kabel mit wasserdichten Steckern zu speziellen Outdoor-Antennen erhöhen die Funkreichweite – keine Simulation in der Klimakammer kann die Praxis so abbilden, wie es die Feldforschung des ÖWF ermöglicht. Die enge Zusammenarbeit mit dem ÖWF erlaubt es LANCOM, sein Outdoor-Portfolio kontinuierlich zu verbessern.“ (pi/wf)