LONDON (IT BOLTWISE) – LunaNet macht Funk- und Laserkommunikation auf dem Mond zum zentralen Baustein für Rover, Satelliten und Astronauten. Dafür setzt die NASA auf Delay-/Disruption Tolerant Networking, damit Verbindungen trotz Verzögerungen zuverlässig bleiben. Gleichzeitig rückt die Hardware- und Firmware-Sicherheit in den Fokus: Secure Boot, Root of Trust, gemessener Boot sowie Post-Quantum-Kryptografie sollen Daten vor Abhören und Manipulation schützen. Besonders optische Inter-Satellite-Links gelten als Vorteil, weil sie wegen des schmalen Laserstrahls schwerer zu stören und im Verbund physisch nachweisbar kontrollierbar sind.
Mit dem Start der nächsten Phase der Mond- und später Marsmissionen verschiebt sich das Risiko profilierter Datenübertragung vom „Cloud-Backoffice“ hin zu Raumsystemen, die im Alltag kaum wartbar sind. Genau deshalb wird das Netz auf dem Mond nicht nur als Transportmittel für Telemetrie verstanden, sondern als sicherer Kommunikationsraum, der Informationen zwischen Rovern, Astronauten und Satelliten ebenso zuverlässig durchreicht wie die Anbindung an Bodenstationen. Die angekündigte Entwicklung hin zu einer „lunar network“-Infrastruktur wie LunaNet zielt darauf, Beweglichkeit und Tiefeingriffe in Richtung Deep-Space zu ermöglichen. Das bedeutet: Während Edge-Compute an der Peripherie Daten vorverarbeiten kann, bleibt ein relevanter Teil der Inhalte in beide Richtungen unterwegs – und mit jeder zusätzlichen Funkstrecke wächst die Angriffsfläche.
Technisch verankert wird LunaNet über ein Kernkonzept, das genau für Kommunikationsausfälle und lange Laufzeiten ausgelegt ist: Delay-/Disruption Tolerant Networking (DTN). Der Hintergrund ist simpel und gleichzeitig entscheidend: Von Mond zu Erde entstehen unvermeidbare Latenzen, und Verbindungen können durch Bahngeometrie oder Betriebszustände nicht konstant verfügbar sein. In der Praxis bedeutet das, dass das Netzwerk so designt wird, dass es nicht von „immer-on“-Netzen wie in terrestrischen Mobilfunkzellen ausgeht, sondern mit Verzögerungen und Unterbrechungen arbeiten kann. Für ein erstes, funktionsorientiertes Setup werden zudem Bandbreiten in der Größenordnung von 20-Megahertz-Anteilen diskutiert, die für viele Aufgaben zunächst ausreichend wirken – auch weil es „oben“ anfangs noch weniger Teilnehmer geben wird. Damit wird aus einem reinen Link-Problem ein Systemproblem aus Protokollen, Session-Management, Software-Updates und verifizierbaren Zuständen.
Bei den Übertragungswegen setzt die Planung auf eine Mischung, die auch auf der Kompatibilität mit etablierten Mobilfunk-Ökosystemen basiert. Neben Funklösungen im 4G/5G-LTE-Umfeld werden RF GaN-Komponenten und optische Inter-Satellite-Links (OISLs) als Rollen gesehen, wobei die Lasertechnik vor allem mit steigenden Datenraten ihre Vorteile ausspielen soll. Eine zentrale Erwartung ist, dass Laserkommunikation mit Blick auf potenzielle Marktanteile zulegt, weil die Übertragung weniger anfällig für Abhören und Jamming sein soll, sobald Datenraten in den Bereich von 100 Gbps rücken. Dazu kommt der konkrete NASA-Kontext: Beim Artemis-Umkreisexperiment wurde der erste Schritt hin zur Mondlandung und zum Aufbau der Kommunikationsbasis skizziert. Laut Shawn Carpenter, Program Director für 5G/6G und Space bei Synopsys, nutzt NASA Funkhardware von Nokia und setzt dabei zunächst auf LTE-Systeme, die mit späteren 4G-Technologie-„Knoten“ harmonieren; gleichzeitig prüft man, ob 5G ausreichend ausgereift ist, um später ein Upgrade zu rechtfertigen. Carpenter betont außerdem die Energie- und Leistungslogik: Ein „Basis“-Punkt auf dem Mond kann die Bedingungen für leistungsintensive Relais verbessern, weil es schwierig ist, genug Solarenergie für die Verstärkerstufen auf dem Weg dorthin zu sammeln.
Sobald mehrere High-Definition-Video-Streams, große Mengen Telemetrie und weitere Missionsdaten in das Netz fließen, wird Sicherheit nicht mehr als Softwarethema am Ende der Kette behandelt, sondern als Grundvoraussetzung für den Betrieb. In den Raumdaten spielt das besonders brutal: Ein Denial-of-Service kann im Extremfall die Mission „blockieren“, selbst wenn der Angreifer die Inhalte nicht im eigentlichen Sinne lesen kann – und die Motivation kann sogar eher beim „Ablenken und Erpressen“ als beim reinen Datendiebstahl liegen. Reed Hinkel, Director für strategische Programme im Bereich Security bei Synopsys, bringt es auf den Punkt: Wer Systeme per DoS ausknocken kann, schafft Kontrolle über den Betrieb; im Kontext von ransomware-ähnlichen Konsequenzen geht es dem Angreifer oft darum, die Geräte außer Funktion zu setzen. Gleichzeitig sind Updates und Wiederherstellungen in Raumfahrtumgebungen nicht nur Komfortfunktionen, sondern müssen langfristig „einbaukompatibel“ bleiben – weil Reparaturen in der Praxis nicht jederzeit möglich sind. Das erklärt, warum Root of Trust, secure boot und measured boot so häufig genannt werden: Sie verhindern, dass manipulierte Firmware überhaupt startet, und sie machen den Gerätezustand später nachvollziehbar.
Der Sicherheitsansatz wird besonders durch Post-Quantum-Kryptografie (PQC) erweitert, weil die Lebensdauer von Raumkomponenten häufig deutlich über der klassischen Kryptoperiodenlogik liegt. In dieser Logik ist „Zukunftssicherheit“ nicht nur ein Schlagwort, sondern heißt: Die kryptografische Basis muss mehrere Algorithmusfamilien unterstützen (Krypto-Agilität), weil einzelne Verfahren später schwächer werden könnten. Laut Sylvain Guilley, CTO und Mitgründer bei Secure-IC (Cadence Company), wird zudem die Bedrohungslage durch staatlich getriebene Akteure als besonders ernst beschrieben; er verweist dabei auf den Zusammenhang aus hoher Systemwertigkeit und der Wahrscheinlichkeit, dass Angreifer Ressourcen nutzen, missbrauchen oder zerstören wollen. Optische Links sind in diesem Modell nicht nur wegen der rein technischen Übertragung interessant, sondern auch wegen ihres unterschiedlichen Angriffsprofils: Dalius Petrulionis (Astrolight) beschreibt, dass Lasersysteme Abhörversuche erschweren, weil der scharf gebündelte Strahl zielgerichtet ausgerichtet ist und eine Abschattung der Verbindung eine direkte Sichtlinie erfordert. Dazu passt, dass Laserkommunikation laut Beschreibung auch den Weg zu Quantum Key Distribution über das gleiche optische Medium eröffnen kann – wobei der klassische Kanal und die Schlüsselverteilung zusammenspielen müssen. Das ist technisch anspruchsvoll, aber für eine „physically proven“-Sicherheitsmetrik argumentiert, die weniger von reiner Rechenannahme abhängt.
Auch bei den Halbleiter- und Geräteschichten wird sichtbar, dass die Vertrauensbasis Hardware-Realitäten abbilden muss. Firmware-Sicherheit erfordert schnelle Signaturprüfungen bei vielen eingehenden Nachrichten, etwa Beacons; außerdem müssen sichere Update- und Recovery-Mechanismen über lange Missionszyklen funktionieren. Cadence-Vertreter Guilley ergänzt die Rolle von FPGA-Techniken: FPGAs lassen sich so programmieren, dass nach einem Reset der Bitstream neu geladen wird; in Satelliten-Szenarien kann ein Reboot sogar sehr kurze Auszeiten bedeuten, solange das Gesamtsystem den Betrieb wieder hochfährt. Für Key-Rolling wird im Material außerdem Physically Unclonable Function (PUF) als Ansatz genannt: Best (Rambus) beschreibt, dass PUFs chip-einzigartige Transformationen nutzen und damit Schlüssel vor kompromittierter Replikation durch Angreifer schützen sollen. In der Praxis verknüpft sich das mit Strahlungsresistenz, Fehlertoleranz und Fehlerkorrektur – denn Raumumgebungen erzeugen Bit-Flips und Single-Event Upsets. Zusätzlich wird darauf verwiesen, dass Obsoleszenz ein echtes Problem bleibt, weshalb Reprogrammierbarkeit gegenüber starren ASIC-Ansätzen ein Sicherheitsvorteil sein kann.
Neben Cyberrisiken spielen auch physikalische Bedrohungen und Naturphänomene hinein: Solar particle ejections, die als Protonenströme beschrieben werden, lassen sich zwar überwachen, erhöhen aber die Notwendigkeit, Systeme robust auszulegen. Dazu kommt die Frage nach nuklearen Ereignissen in großer Höhe und möglichen EMP-Effekten, die laut Beschreibung insbesondere kommerzielle Satelliten in Gefahr bringen können. Am Ende bleibt die zentrale Konsequenz für Betreiber: Je mehr Raumfunk, optische Links und Onboard-Compute miteinander verbunden werden, desto mehr muss die Sicherheitsarchitektur „von unten“ mitdenken – vom Power Amplifier und dem Link bis hin zur Partitionierung zwischen Safety-Controller und Kommunikations-Stacks. Genau diese Kette entscheidet, ob LunaNet und ähnliche Konzepte die Datenströme nicht nur „durchbekommen“, sondern auch während langer Missionen kontrolliert, updatefähig und gegen Manipulation geschützt bleiben. Für die KI-Ära bedeutet das: Selbst wenn KI-Modelle am Edge Filteraufgaben übernehmen, ist die Vertrauenswürdigkeit der gesamten Transport- und Ausführungsumgebung die Voraussetzung, damit aus Datenverarbeitung echte Mission-Entscheidungen werden.
Wenn Unternehmen solche Systeme designen, treffen sie faktisch dieselben Prüfsteine wie in terrestrischen Produkten: Verlässlichkeit, Sicherheitsmechanismen und die Fähigkeit, im Betrieb Fehler abzufedern. Neustadter ordnet das als wirtschaftliche Notwendigkeit ein – wer nicht liefert, verliert den Geschäftsbetrieb. Gleichzeitig bleibt Raumfahrt im Kern kooperativ: Petrulionis argumentiert, dass „Kessler syndrome“ und ein überfüllter Orbit nur dann vermeidbar sind, wenn Raumaktivitäten koordiniert bleiben. Damit wird die Sicherheitsfrage zur Doppelaufgabe: technische Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe und operative Klarheit, damit Kommunikationsinfrastrukturen nicht zu zusätzlichem Trümmer- oder Risikohebel werden.
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