Die bevorstehende Demonstration des Laserkommunikationsrelais der NASA könnte die Art und Weise revolutionieren, wie die Agentur mit zukünftigen Missionen im gesamten Sonnensystem kommuniziert.
Diese Laser könnten laut der Agentur zu mehr hochauflösenden Videos und Fotos aus dem All führen als je zuvor.
Seit 1958 verwendet die NASA Radiowellen, um mit Astronauten und Weltraummissionen zu kommunizieren. Während Funkwellen eine nachgewiesene Erfolgsbilanz aufweisen, werden Weltraummissionen komplexer und sammeln mehr Daten als zuvor.
Stellen Sie sich einen Infrarotlaser als optische Verbindung zum Hochgeschwindigkeits-Internet vor und nicht als frustrierend langsames DFÜ-Internet. Die Laserkommunikation wird Daten aus einer geosynchronen Umlaufbahn, 22.000 Meilen (35.406 Kilometer) über der Erdoberfläche mit 1,2 Gigabit pro Sekunde zurück zur Erde senden, was dem Herunterladen eines ganzen Films in weniger als einer Minute entspricht.
Dadurch werden die Datenübertragungsraten 10 bis 100 Mal besser als bei Funkwellen. Infrarotlaser, die für unsere Augen unsichtbar sind, haben kürzere Wellenlängen als Radiowellen, sodass sie mehr Daten gleichzeitig übertragen können.
Mit dem aktuellen Radiowellensystem würde es neun Wochen dauern, eine vollständige Karte des Mars auszusenden – aber ein Laser könnte das in neun Tagen tun.
Die Laser Communications Relay Show ist das erste End-to-End-Laser-Relay-System der NASA, das Daten aus dem Weltraum an zwei optische Bodenstationen am Tafelberg, Kalifornien, und Haleakala, Hawaii, überträgt und empfängt. Diese Stationen enthalten Teleskope, die das Licht des Lasers empfangen und in digitale Daten übersetzen können. Im Gegensatz zu Funkantennen können Laserkommunikationsempfänger bis zu 44-mal kleiner sein. Da der Satellit Daten senden und empfangen kann, handelt es sich um ein echtes Zwei-Wege-System.
Der einzige Ausschnitt für bodengebundene Laserempfänger Sind atmosphärische Störungen, wie Wolken und Turbulenzen, die durch die Atmosphäre übertragene Lasersignale stören können. Die abgelegenen Standorte der beiden Empfänger wurden vor diesem Hintergrund ausgewählt, da sie beide klare klimatische Bedingungen in großer Höhe aufweisen.
Sobald sich die Mission im Orbit befindet, wird das Team des Operationszentrums in Las Cruces, New Mexico, die Demonstration der Laserkommunikation aktivieren und sie vorbereiten, um die Tests an Bodenstationen zu senden.
Die Mission wird voraussichtlich zwei Jahre dauern, um Tests und Experimente durchzuführen, bevor sie Weltraummissionen unterstützt, einschließlich einer optischen Station, die in Zukunft auf der Internationalen Raumstation installiert wird. Es wird in der Lage sein, Daten von wissenschaftlichen Experimenten auf der Raumstation an den Satelliten zu senden, der sie zur Erde zurückschickt.
Das Display fungiert als Relaissatellit, sodass für zukünftige Missionen keine Sichtlinienantennen direkt am Boden erforderlich sind. Der Satellit könnte dazu beitragen, die Größe, das Gewicht und den Leistungsbedarf für die Kommunikation auf zukünftigen Raumfahrzeugen zu reduzieren – obwohl diese Mission ungefähr die Größe eines Königsbefehls hat.
Dies bedeutet, dass der Start zukünftiger Missionen möglicherweise weniger kostspielig ist und es Raum für mehr wissenschaftliche Instrumente geben wird.
Andere Missionen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und die die Laserkommunikationsfähigkeiten testen können, umfassen das optische Kommunikationssystem Orion Artemis II, das eine ultrahochauflösende Videoübertragung zwischen der NASA und abenteuerlustigen Artemis-Astronauten ermöglichen wird.
Die Psyche-Mission, die 2022 startet, wird das Ziel des Asteroiden 2026 erreichen. Die Mission wird einen metallischen Asteroiden mit einer Länge von mehr als 241 Millionen Kilometern untersuchen. weg und testen Sie einen Laser für die optische Kommunikation im Weltraum, um Daten zur Erde zurückzusenden.