Esa empfängt wichtige Nachricht aus dem Weltall – sie hat 265 Millionen Kilometer zurückgelegt
Während die Nasa-Sonde „Psyche“ durchs Weltall fliegt, gelingt der Esa ein Durchbruch. Die neue Technologie könnte in der Raumfahrt einiges verändern.
Athen – Es ist ein historischer Moment für die europäische Raumfahrt: Am 7. Juli 2025 gelang der Europäischen Weltraumorganisation Esa etwas, das noch nie zuvor in Europa geschafft wurde. Von zwei griechischen Observatorien aus stellte die Esa eine optische Kommunikationsverbindung mit einem Raumfahrzeug her, das sich 265 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befand – etwa 1,8 Astronomische Einheiten.
„Dies ist ein erstaunlicher Erfolg. Durch jahrelange technologische Fortschritte, internationale Standardisierungsbemühungen und innovative Ingenieursleistungen haben wir einen Grundstein für das Internet des Sonnensystems gelegt“, erklärt Mariella Spada, Leiterin der Abteilung für Bodensystemtechnik und Innovation bei der Esa.
Von Griechenland ins Weltall und zurück – Esa testet optische Kommunikation
Die Übertragungskampagne begann in Griechenland, wo die Esa zwei Observatorien in hochpräzise optische Bodenstationen umgewandelt hat. Vom Kryoneri-Observatorium nahe Athen wurde ein leistungsstarker Laserstrahl auf die Nasa-Sonde „Psyche“ gerichtet. Obwohl dieser Strahl keine Daten trug, war er so präzise ausgerichtet, dass das Deep Space Optical Communications (DSOC)-Experiment an Bord von „Psyche“ darauf reagieren und ein Signal zur Erde zurücksenden konnte. Dieses Antwortsignal wurde dann vom Helmos-Observatorium aufgefangen, das 37 km entfernt auf einem benachbarten Berggipfel liegt.
„Um diesen optischen Austausch in beide Richtungen zu ermöglichen, mussten zwei große technische Herausforderungen überwunden werden: die Entwicklung eines Lasers, der stark genug ist, um ein entferntes Raumfahrzeug mit höchster Präzision zu treffen, und der Bau eines Empfängers, der empfindlich genug ist, um das schwächste Rücksignal nach einer Reise von Hunderten von Millionen Kilometern zu erkennen – manchmal nur wenige Photonen“, erklärt Sinda Mejri, Projektleiterin des Esa-Bodenlaser-Empfängersystems.
Esa-Experiment soll schnellere Kommunikation im Weltall möglich machen
Die erfolgreiche Demonstration ist mehr als nur ein technisches Kunststück. Sie gibt einen Ausblick auf die Zukunft der Weltraumkommunikation. „Optische Verbindungen versprechen 10 bis 100 Mal höhere Datenraten als aktuelle Funkfrequenzsysteme. Die Kombination dieser Technologie mit den vorhandenen Systemen für die Funkfrequenzkommunikation ist unerlässlich, um die ständig wachsenden Datenmengen der Missionen zur Erforschung des Universums zu übertragen“, sagte Andrea Di Mira, Projektleiter des Esa-Bodenlaser-Sendersystems am ESOC.
Optische Kommunikation mit der Raumsonde „Psyche“
Auch die US-Raumfahrtorganisation Nasa testet die optische Kommunikation mit ihrer Raumsonde „Psyche“. Dazu kommt das Experiment DSOC (Deep Space Optical Communications) an Bord der Sonde zum Einsatz, das Daten per Laserstrahl zu einem Observatorium auf der Erde schickt. Bei einem dieser Tests sendete das Experiment beispielsweise ein hochauflösendes Katzenvideo zur Erde.
Mehr als wissenschaftliche Neugier – Esa will schnelle Kommunikation für ihre Missionen
Die Bedeutung dieser Technologie geht weit über wissenschaftliche Neugier hinaus. Sie legt den Grundstein für das vorgeschlagene ASSIGN-Programm (Advancing Solar System Internet and GrouNd), heißt es in einer Esa-Mitteilung. Das Programm soll bei der Esa-Ministerratskonferenz (CM25) im November vorgestellt werden.
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„ASSIGN wird darauf abzielen, bestehende und zukünftige Funkfrequenz- und optische Netzwerke zu einem sicheren und widerstandsfähigen interoperablen Netzwerk von Netzwerken für Esa-Missionen sowie für institutionelle und kommerzielle Missionen zusammenzuführen“, erklärt Mehran Sarkarati, Esa-Leiter der Abteilung für Bodenstationstechnik und Programmmanager für das ASSIGN-Programm.
Erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Nasa und Esa
Der Erfolg der Mission ist das Ergebnis jahrelanger Vorbereitung und Zusammenarbeit zwischen der Esa, der Nasa und einem Konsortium europäischer Unternehmen. Die Nasa stellte ihre „Psyche“-Mission mit dem DSOC-Experiment zur Verfügung, während die Esa die notwendige Bodeninfrastruktur in Griechenland entwickelte. „Wir sind stolz darauf, dass die Esa am Deep Space Optical Communications (DSOC)-Experiment an Bord unserer Psyche-Mission beteiligt ist. Es ist ein beeindruckendes Beispiel dafür, was internationale Zusammenarbeit erreichen kann, und ein Blick in die Zukunft der Kommunikation im tiefen Weltraum“, sagt Abi Biswas, Projekttechnologe für DSOC bei der Nasa.
Rolf Densing, Esa-Direktor für Operationen, fasst die Bedeutung zusammen: „Die erste erfolgreiche Demonstration der optischen Kommunikation im tiefen Weltraum mit einem europäischen Bodensegment markiert wirklich einen Quantensprung, um internetähnliche Hochgeschwindigkeitsverbindungen zu unseren Raumfahrzeugen im tiefen Weltraum zu bringen.“ (tab)