Nasa-Teleskop empfängt Nachricht aus 226 Millionen Kilometern Entfernung
Experiment im Weltall
Nasa-Teleskop empfängt Nachricht aus 226 Millionen Kilometern Entfernung
Dank einer neuen Technologie empfängt ein Nasa-Teleskop eine relativ schnelle Datenübertragung aus den Tiefen des Weltalls – künftige Astronauten dürfen sich freuen.
Palomar – Das Universum ist riesengroß und die Übertragung von Daten weit entfernter Weltraummissionen zur Erde kann eine lange Zeit in Anspruch nehmen. Doch diese Situation könnte sich bald ändern. Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa untersucht aktuell eine neue Methode zur Kommunikation über weite Distanzen im All. Anstatt Daten über ein Funkfrequenzsystem zu senden, könnte ein Infrarotlaser verwendet werden, wie das Nasa-Experiment DSOC auf der Raumsonde „Psyche“ zeigt, die sich auf dem Weg zum gleichnamigen Metall-Asteroiden befindet.
Während ihrer Reise hat „Psyche“ bereits mehrfach Daten mittels optischer Kommunikation zur Erde gesendet – zunächst Testdaten aus einer Entfernung von 16 Millionen Kilometern, gefolgt von einem Katzenvideo aus 31 Millionen Kilometern Entfernung. Kürzlich hat die Nasa einen weiteren Kommunikationstest durchgeführt – aus einer beeindruckenden Entfernung von 226 Millionen Kilometern zur Erde. Und tatsächlich, auch diese Daten, die DSOC zuvor von der „Psyche“-Sonde erhalten hat, sind angekommen – und zwar schneller als erwartet.
Nasa-Experiment DSOC schickt Daten aus dem Weltall zu Teleskop in Kalifornien
„Wir haben während eines Vorbeiflugs am 8. April etwa zehn Minuten duplizierter Raumfahrzeugdaten heruntergeladen“, berichtet Meera Srinivasan, die Projektleiterin des DSOC-Projekts am Jet Propulsion Laboratory der Nasa. „Dies ist ein bedeutender Meilenstein für das Projekt, da es zeigt, wie optische Kommunikation mit dem Hochfrequenz-Kommunikationssystem eines Raumfahrzeugs verbunden werden kann“, unterstreicht die Wissenschaftlerin in einer Mitteilung.
Per Laserstrahl hat eine Nasa-Raumsonde Daten zur Erde geschickt. (Symbolbild)
Die eingesetzte Laserkommunikationstechnologie soll Daten aus den Tiefen des Alls mit einer zehn- bis 100-fachen Geschwindigkeit im Vergleich zu den derzeit genutzten Funkfrequenzsystemen übertragen. In vorangegangenen Tests konnte das DSOC-Experiment nachweisen, dass es Daten mit einer maximalen Rate von 267 Megabit pro Sekunde (Mbps) zur Erde senden kann – das entspricht etwa der Geschwindigkeit von Breitbandinternet. Nun befindet sich die Raumsonde siebenmal weiter von der Erde entfernt, was die Datenrate wie erwartet reduziert.
Dennoch sind die Übertragungsraten immer noch deutlich höher als bei den derzeitigen Technologien. Zukünftige Forscher auf dem Mars dürften es begrüßen, wenn Datenübertragungen zur und von der Erde künftig schneller erfolgen.
In 226 Kilometern Entfernung nimmt die Datenrate ab
Bei dem Test am 8. April erreichte DSOC nur noch eine maximale Datenrate von 25 Mbps – also deutlich weniger als beim vorherigen Versuch. Ein Ziel des Experiments war es jedoch, über die Distanz von 226 Millionen Kilometern eine Datenrate von 1 Mbps nachzuweisen – das aktuelle Ergebnis liegt deutlich darüber.
Wie funktioniert die optische Kommunikation?
Das Experiment DSOC entfernt sich mit der „Psyche“-Raumsonde der Nasa immer weiter von der Erde. Es sendet einen Nahinfrarot-Laserstrahl mit Testdaten zum Hale-Teleskop im kalifornischen Palomar. Zuvor muss jedoch das irdische Teleskop einen Laserstrahl ins Weltall schicken, den das DSOC-Experiment nutzt, um sein Ziel anzuvisieren. Erst dann wird die Kommunikation gestartet.
Ryan Rogalin, Leiter der Empfängerelektronik des Projekts, ist erfreut: „Wir haben viel darüber gelernt, wie weit wir das System bei klarem Himmel bringen können, obwohl Stürme den Betrieb gelegentlich unterbrochen haben.“ Rogalin weist damit auf einen Nachteil der optischen Kommunikation hin: Sie erfordert einen weitgehend klaren Himmel, während die Hochfrequenzkommunikation unter den meisten Wetterbedingungen funktioniert.
Um dieses Problem zu minimieren, hat die Nasa neben dem ursprünglich genutzten Hale-Teleskop in Palomar zwei weitere Einrichtungen in das Projekt integriert: Die Goldstone-Antenne aus dem Deep Space Network der Nasa sowie einen Detektor im kalifornischen Table Mountain. Sie sollen gewährleisten, dass mindestens eine Einrichtung das Signal aus den Tiefen des Alls empfangen kann – auch bei schlechtem Wetter. (tab)