DLR erforscht Schlüsseltechnologie 06.03.2014, 16:30 Uhr

Mondrover sollen per Laser mit der Erde kommunizieren

Mondrover sollen in Zukunft große Datenmengen blitzschnell per Laser an die Erde schicken können. Einen Meilenstein dieser Technologie hat jetzt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt erreicht. Es hat erstmals einen Laserstrahl vom Mond zu Erde geschickt und vermessen. 

Die NASA-Sonde Ladee hat jetzt Laserstrahlen zur Erde geschossen. Die Erdatmosphäre stört das Signal weniger als bislang angenommen, fanden die Forscher des DLR heraus. Somit rückt die Datenübertragung per Laser ein Stück näher. 

Die NASA-Sonde Ladee hat jetzt Laserstrahlen zur Erde geschossen. Die Erdatmosphäre stört das Signal weniger als bislang angenommen, fanden die Forscher des DLR heraus. Somit rückt die Datenübertragung per Laser ein Stück näher. 

Foto: DLR

Gesendet wurden die Lasersignale von der NASA-Sonde Ladee. Sie erreichten nach einem Weg von rund 400.000 Kilometern drei optische Bodenstationen: die amerikanischen Stationen White Sands und Table Mountain und die Empfangsstation der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) auf der spanischen Insel Teneriffa. Ladee umkreist den Mond schont seit Oktober 2013.

Einfluss der Atmosphäre weniger stark als gedacht

Mit einer Zielkamera und einem schnellen Sekundärsensor konnten die Forscher des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Signal vermessen. Es ist das erste Mal, dass Wissenschaftler unter realen Weltraumbedingungen eine solche Verbindung analysieren. „Den größten Teil der Strecke legt der Laserstrahl ohne störende Atmosphäre zurück, aber die wenigen Kilometer Erdatmosphäre am Pfad-Ende verzerren und dämpfen das Signal erheblich“, erklärt Dirk Giggenbach vom DLR-Institut für Navigation und Kommunikation in Oberpfaffenhofen. Der Einfluss der Atmosphäre sei aber weniger stark als erwartet. „Die Qualität des Signals ist sehr gut.“

Die NASA-Sonde Ladee befindet sich bereits seit Oktober 2013 in der Umlaufbahn des Mondes. 

Die NASA-Sonde Ladee befindet sich bereits seit Oktober 2013 in der Umlaufbahn des Mondes. 

Foto: DLR

Jetzt wollen die DLR-Forscher die Störungen genauer untersuchen und die Laserübertragung weiter optimieren. Sensoren und Algorithmen zur Datenauswertung konnten sie bereits in Testreihen entwickeln, bei denen ein Laserstrahl von einem Flugzeug an einen niedrig fliegenden Satelliten geschickt wurde.

36 Gigabyte in 7,9 Minuten vom Mond zur Erde

Nachdem diese Technologie nun unter realen Bedingungen erfolgreich getestet werden konnte, ist das Interesse groß: Denn bislang wird über Mikrowellen und Radiowellen kommuniziert, jedoch gibt es hier Grenzen bei der Datenmenge. Mit der neuen Technologie und den kurzwelligen optischen Trägerfrequenzen lassen sich mehr Daten in kürzerer Zeit übertragen.

Giggenbach verdeutlicht das Potential am Beispiel des Hollywoodfilms Apollo 13: Mit der bisherigen S-Band-Verbindung dauert es 639 Stunden, also fast einen Monat, bis die 36 Gigabyte der Blu-ray-Version den Weg vom Mond zur Erde zurückgelegt haben. Mit der neuen Technik soll das in 7,9 Minuten möglich sein. Mondrover könnten so in Zukunft beispielsweise hochauflösende 3D-Bilder in kürzester Zeit zur Erde schicken. 

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