Nasa empfängt wichtiges Signal aus dem Weltraum – aus 460 Millionen Kilometern Entfernung
Die Nasa hat ein wichtiges Signal aus dem Weltall empfangen. Es kommt aus mehreren hundert Millionen Kilometern Entfernung und wurde per Laser übertragen.
Washington D.C. – Die US-Raumfahrtorganisation Nasa hat einen neuen Rekord aufgestellt: Aus einer Entfernung von 460 Millionen Kilometern hat eine Raumsonde via Laser mit der Erde kommuniziert. Was womöglich banal klingt, hat einen wichtigen Hintergrund, wie die Nasa-Mitarbeiterin Meera Srinivasan erklärt: „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.“
Nasa-Experiment kommuniziert mit der Erde per Laser
Durch zahlreiche Tests im Laufe knapp eines Jahres konnte die Laserkommunikation verfeinert werden. „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“, so Srinivasan weiter.
Das Gerät, das aus dem Weltall per Laser mit der Erde kommuniziert, ist ein Experiment namens „Deep Space Optical Communications“ (DSOC). Es befindet sich an Bord der Nasa-Raumsonde „Psyche“, die am 13. Oktober 2023 zum gleichnamigen Asteroiden „Psyche“ aufgebrochen ist. In mehreren Phasen sendete DSOC Daten per Laser zur Erde, wo die Nasa unter anderem die Geschwindigkeit ermittelte. Bei einem dieser Tests sendete das Experiment auch ein hochauflösendes Katzenvideo zur Erde.
Wie funktioniert die optische Kommunikation?
Das DSOC-Experiment befindet sich an Bord der „Psyche“-Raumsonde und entfernt sich mit dieser immer weiter von der Erde. Es sendet Nahinfrarot-Laserstrahl mit Testdaten zum Hale-Teleskop im kalifornischen Palomar. Zuvor schickt jedoch das irdische Teleskop einen Laserstrahl ins Weltall, den das DSOC-Experiment nutzt, um sein Ziel anzuvisieren. Erst dann wird die Kommunikation gestartet.
Laserkommunikation der Nasa soll Mars-Erforschung verbessern
Die Entfernung von 460 Millionen Kilometern, aus der das Experiment Daten zur Erde schickte, ist nicht zufällig gewählt: Sie entspricht ungefähr der größten Entfernung zwischen Mars und der Erde. Und um den Mars geht es bei der schnellen Kommunikation via Laser unter anderem auch: Wenn dort in Zukunft Menschen leben und arbeiten sollen, soll die Kommunikation schneller und vor allem in besserer Qualität ablaufen als es bisher möglich wäre. Komplexe wissenschaftliche Informationen könnten dann schneller durch das halbe Sonnensystem zur Erde oder zum Mars geschickt werden.
Die Kommunikation per Laser ist dafür besonders geeignet, da so Daten mit einer bis zu 100-mal höheren Geschwindigkeit als per Funkfrequenzen übertragen werden können, heißt es bei der Nasa. Diese Fähigkeiten brauche man „für den nächsten großen Sprung der Menschheit, wenn Astronauten zum Mars und darüber hinaus reisen“.
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Nasa überträgt Daten aus dem Weltraum teilweise in Breitbandgeschwindigkeit
In einer Entfernung von 53 Millionen Kilometern (etwa die geringste Entfernung zwischen Mars und Erde) war es noch möglich, die Daten mit der schnellstmöglichen Geschwindigkeit von 267 Mbit/s zu senden – vergleichbar mit Breitbandgeschwindigkeit auf der Erde. Doch je weiter die Raumsonde sich entfernt, desto geringer werden die Geschwindigkeiten. In 390 Millionen Kilometer Entfernung waren es noch maximal 8,3 Mbit/s – immer noch deutlich höher als die Kommunikation über Funkfrequenzen, wie die Nasa mitteilt.
„Ein Hauptziel für das System war der Nachweis, dass die Datenratenreduzierung proportional zum Quadrat der Entfernung ist“, sagt der Projekttechnologe Abi Biswas. „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 demnach fast 11 Terabit an Daten übertragen.
Nasa will DSOC-Experiment im Weltraum bald wieder aktivieren
Derzeit ist das DSOC-Experiment an Bord von „Psyche“ abgeschaltet, soll aber am 4. November wieder aktiviert werden. „Wir werden den Fluglaser-Transceiver einschalten und eine kurze Überprüfung seiner Funktionalität durchführen“, erklärt Ken Andrews, der Leiter des Flugbetriebs. „Sobald das geschafft ist, können wir uns darauf freuen, den Transceiver mit seinen vollen Fähigkeiten zu betreiben.“ (tab)