Nasa empfängt Nachricht aus dem Weltall – aus 460 Millionen Kilometer Entfernung
Die Nasa setzt einen Meilenstein in der Raumfahrt: Laserkommunikation aus 460 Millionen Kilometern Entfernung. Ein wichtiger Schritt für zukünftige Mars-Missionen.
Washington D.C. – Die US-amerikanische Weltraumbehörde Nasa hat einen bedeutenden Durchbruch erzielt: Erstmals ist es ihr gelungen, via Laser aus einer Entfernung von 460 Millionen Kilometern mit der Erde zu kommunizieren. Meera Srinivasan, eine Mitarbeiterin der Nasa, betont die Wichtigkeit dieses Ereignisses: „Dieser Meilenstein ist von großer Bedeutung. Die Laserkommunikation erfordert ein sehr hohes Maß an Präzision und bevor wir gestartet sind, wussten wir nicht, wie stark die Leistung bei den weitesten Entfernungen abnehmen würde.“
Das Experiment, das diese Kommunikation ermöglicht hat, trägt den Namen „Deep Space Optical Communications“ (DSOC) und fliegt mit der Nasa-Raumsonde „Psyche“, die am 13. Oktober 2023 ihre Reise zum gleichnamigen Asteroiden „Psyche“ angetreten hat. Im Laufe eines knappen Jahres wurden zahlreiche Tests durchgeführt, um die Laserkommunikation zu optimieren. Unter anderem ein hochauflösendes Katzenvideo hat die Nasa dafür zur Erde geschickt. Srinivasan fügt hinzu: „Jetzt sind die Techniken, die wir zur Verfolgung und Ausrichtung verwenden, verifiziert und bestätigen, dass die optische Kommunikation eine robuste und transformative Methode zur Erforschung des Sonnensystems sein kann“.
Nasa-Experiment schickt Nachricht per Laser aus 460 Millionen Kilometern Entfernung
Die ausgewählte Entfernung von 460 Millionen Kilometern ist kein Zufall: Ungefähr 460 Millionen Kilometer liegen zwischen der Erde und dem Planeten Mars, wenn sie maximal weit voneinander entfernt sind. Die Laserkommunikation soll in Zukunft eine schnellere und qualitativ hochwertigere Kommunikation ermöglichen, insbesondere wenn Menschen auf dem Mars leben und arbeiten werden. Komplexe wissenschaftliche Informationen könnten dann schneller durch das halbe Sonnensystem zur Erde oder zurück zum Mars geschickt werden. Die Nasa betont, dass diese Fähigkeiten „für den nächsten großen Sprung der Menschheit, wenn Astronauten zum Mars und darüber hinaus reisen“ benötigt werden.
Laserkommunikation soll Forschung auf dem Mars erleichtern
Die Laserkommunikation ermöglicht eine bis zu 100-mal höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit als Funkfrequenzen. Bei einer Entfernung von 53 Millionen Kilometern (etwa die geringste Entfernung zwischen Mars und Erde) konnte die Datenübertragung mit der maximal möglichen Geschwindigkeit von 267 Mbit/s erfolgen – vergleichbar mit der Breitbandgeschwindigkeit auf der Erde. Mit zunehmender Entfernung der Raumsonde verringert sich jedoch die Geschwindigkeit. Bei einer Entfernung von 390 Millionen Kilometern betrug die maximale Geschwindigkeit noch 8,3 Mbit/s – immer noch deutlich höher als die Kommunikation über Funkfrequenzen.
Der Projekttechnologe Abi Biswas erklärt: „Ein Hauptziel für das System war der Nachweis, dass die Datenratenreduzierung proportional zum Quadrat der Entfernung ist“. Er fügt hinzu: „Wir haben dieses Ziel erreicht und riesige Mengen an Testdaten per Laser zum und vom Psyche-Raumschiff übertragen.“ In der ersten Phase der Demonstration wurden fast elf Terabit an Daten übertragen.
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Wie funktioniert die optische Kommunikation?
Die Raumsonde „Psyche“, die das DSOC-Experiment an Bord hat, entfernt sich stetig von unserem Planeten. Sie übermittelt Testdaten mittels eines Nahinfrarot-Laserstrahls zum Hale-Teleskop, welches sich im kalifornischen Palomar befindet. Bevor jedoch diese Kommunikation beginnt, sendet das Teleskop auf der Erde einen Laserstrahl ins All. Dieser Strahl dient dem DSOC-Experiment als Orientierungshilfe, um sein Ziel zu lokalisieren. Erst nach dieser Ausrichtung wird die Datenübertragung eingeleitet.
Nasa-Experiment soll bald wieder aktiviert werden
Aktuell ist das DSOC-Experiment an Bord von „Psyche“ deaktiviert, soll aber am 4. November wieder in Betrieb genommen werden. Ken Andrews, der Leiter des Flugbetriebs, kündigt an: „Wir werden den Fluglaser-Transceiver einschalten und eine kurze Überprüfung seiner Funktionalität durchführen“. Er fügt hinzu: „Sobald das geschafft ist, können wir uns darauf freuen, den Transceiver mit seinen vollen Fähigkeiten zu betreiben.“ (tab)