Die Erde empfing eine Laserbotschaft aus einer Entfernung von 16 Millionen Kilometern
Verschiedenes / / November 22, 2023
Das ist etwa 40-mal weiter als der Mond.
Experimentelles Deep Space Optical Communications (DSOC)-System, das auf einem NASA-Schiff durch die Weiten des Weltraums navigiert Psyche, zum ersten Mal eine Nachricht mit einem Laser von einem Punkt weit jenseits des Mondes zur Erde übermittelt. Wissenschaftler haltendass diese Errungenschaft die Art und Weise, wie Raumschiffe kommunizieren, verändern könnte.
DSOC verwendet fortschrittliche Nahinfrarotlaser. Das System sendete eine testcodierte Nachricht aus einer Entfernung von etwa 16 Millionen Kilometern zur Erde, was etwa 40-mal weiter ist als der Mond von der Erde entfernt ist. Das Signal erreichte das Hale-Teleskop am Palomar-Observatorium am California Institute of Technology.
In einem DSOC-Laserstrahl bewegen sich die Photonen bei gleicher Wellenlänge in die gleiche Richtung. Wenn das System auf einen Signalempfänger ausgerichtet ist, kann es enorme Datenmengen mit beispielloser Geschwindigkeit übertragen.
Solche Kommunikationsmittel wurden schon früher genutzt, um Nachrichten aus einer erdnahen Umlaufbahn zu senden, aber dies ist das erste Mal, dass sie aus einer so großen Entfernung genutzt wird. Typischerweise werden Radiowellen verwendet, um Verbindungen zu Missionen herzustellen, die weiter als der Mond entfernt sind. Mit einem Laser kann die Geschwindigkeit der Datenübertragung aus dem Weltraum nun um das 10- bis 100-fache gesteigert werden.
Diese Technologie wird es künftigen Missionen ermöglichen, wissenschaftliche Instrumente mit viel höherer Auflösung zu nutzen wird eine schnellere Kommunikation bei Flügen im Weltraum ermöglichen – zum Beispiel Live-Videoübertragungen von der Oberfläche Mars.
Aber ein solcher Kanal hat seine eigenen Schwierigkeiten. Je weiter der Signalsender entfernt ist, desto schwieriger wird der Verbindungsaufbau, da eine hohe Präzision beim Ausrichten des Laserstrahls erforderlich ist. Darüber hinaus wird das Photonensignal mit zunehmender Entfernung schwächer und braucht länger, um sein Ziel zu erreichen, was letztlich zu Verzögerungen bei der Kommunikation mit dem Sender führt.
Während des Psyche-Tests brauchten die Photonen etwa 50 Sekunden, um die Erde zu erreichen. Bis die Mission ihr Ziel erreicht, benötigt das System etwa 20 Minuten. Während dieser Zeit wird sich die Position des Planeten und der Raumsonde ändern, sodass sich DSOC frühzeitig anpassen muss. Wie das gelingt und ob es überhaupt gelingt, werden wir erst gegen Ende der Mission – im Jahr 2029 – erfahren. Allerdings wird es bis dahin noch viele Tests geben.
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