Schnelle Kommunikation im Weltraum 10.06.2014, 12:35 Uhr

Laserblitze übertragen Daten und Videos

Die US-Raumfahrtagentur NASA hat mit Erfolg ein optisches Übertragungssystem zwischen der Internationalen Raumstation ISS und der Erde getestet. Damit gelang es in 3,5 Sekunden Filme zu verschicken, die mit normaler Technik zehn Minuten gebraucht hätten.

Die künstlerische Darstellung zeigt, wie über den der OPALS-Laser Daten von der ISS zur Erde gebeamt werden. 

Die künstlerische Darstellung zeigt, wie über den der OPALS-Laser Daten von der ISS zur Erde gebeamt werden. 

Foto: NASA

Jeweils 3,5 Sekunden dauerte die Übertragung einiger Videos von der ISS zum Table-Mountain-Observatorium in Kalifornien. Ein extrem schnell getakteter 2,5-Watt-Laser schickte die Filme in Form von Lichtblitzen auf die Reise. Die Übertragungsrate lag bei bis zu 50 Megabit pro Sekunde. Das ist viermal mehr, als der irdische Internet-Übertragungsstandard DSL-16000 bietet. Hätte die NASA, die das Testequipment entwickelt hat, einen herkömmlichen Funkstandard genutzt wären die Filme jeweils zehn Minuten lang unterwegs gewesen.

Um das so genannte Opals-System (Optical Payload for Lasercomm Science) in Betrieb zu nehmen peilen die Mitarbeiter im kalifornischen Observatorium die ISS an und schicken einen Leitstrahl zum Sende- und Empfangsmodul der Raumstation.

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Logo OPALS(Optical Payload for Lasercomm Science)

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Quelle: NASA

Das Treffen ist schon eine hohe Kunst, die Verbindung anschließend aufrecht zu erhalten eine noch größere, weil die ISS mit einer Geschwindigkeit von 28.000 Kilometer pro Stunde um die Erde kreist. Der Leitstrahl muss ständig nanometergenau nachgeführt werden. Der Sender an Bord der ISS hängt so gewissermaßen an einer Nabelschnur. Im nächsten Schritt feuert der Laser, der eine Wellenlänge von 1550 Nanometer hat, eine Unzahl von Blitzen ab, die die einzelnen Bildpunkte in Form von Bits repräsentieren.

Opals wurde am 18. April an Bord des amerikanischen Frachtraumschiffs Dragon in den Weltraum geschossen. Zwei Tage später konnte es an Bord der ISS geschafft werden. Die Tests, die die Kommunikation zwischen Raumschiffen untereinander und mit der Erde verbessern sollen, laufen noch bis Juli 2014.

DLR hat ein ähnliches System entwickelt

Ein ähnliches System hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt bereits Ende 2013 erfolgreich getestet, allerdings auf der Erde. Die Bodenstation befand sich auf dem Militärflughafen Manching bei Ingolstadt, das Gegenstück an einem Tornado-Kampfflugzeug der Bundeswehr. Auch hier galt es, die Verbindung zwischen dem schnell fliegenden Flugzeug und der Empfangseinheit auf der Erde über einen längeren Zeitraum aufrecht zu erhalten. Die Übertragungsrate lag etwa 25 Mal höher als die, die die NASA schaffte. Das deutsche System, das die DLR-Ausgründung ViaLight Communications in Zusammenarbeit mit dem DLR entwickelt hat, soll die Übermittlung von Luftaufnahmen in Echtzeit ermöglichen, etwa bei Naturkatastrophen, sodass Rettungseinsätze besser koordiniert werden können. Es kann auch genutzt werden, um die Internet-Versorgung im ländlichen Raum zu verbessern.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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