Nachts vorbeifahrende Schiffe nutzten zur Kommunikation den Morsecode, der mit Laternen und Fensterläden gesendet wurde. Dasselbe Grundprinzip hat es der NASA ermöglicht, mit Psyche zu kommunizieren, ihrer Mission zu einem metallreichen Asteroiden im Hauptgürtel.
Allerdings war das „Licht“ eine Version von Wärme, und anstatt sich gegenseitig sehen zu können, ist Psyche 240 Millionen Meilen von der Erde entfernt. Ach ja, und die Download-Rate der übertragenen Daten ist immer noch besser als bei den alten Internetverbindungen von vor nicht allzu langer Zeit.
Dieses Kunststück war Teil des Höhepunkts der ersten Phase des Deep Space Optical Communications Experiments der NASA. Psyche trägt einen Laser-Transceiver, der auf eine bestimmte Infrarotfrequenz abgestimmt ist, die auch von zwei in Kalifornien ansässigen Bodenstationen gesendet und empfangen werden kann. Die vom Missionsplaner im Jet Propulsion Laboratory der NASA gewählte Infrarotfrequenz ist viel höher als typische Funkkommunikationsfrequenzen, die bei Weltraummissionen verwendet werden. In diesem Fall bedeutet eine höhere Frequenz auch eine höhere Datenrate.
Als Teil der Phase-1-Operationen übermittelte das Experiment Daten von und zu Psyche mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit von 267 Megabit pro Sekunde, als die Raumsonde so weit entfernt war wie der Mars, während der Rote Planet näher bei uns ist. Dies entspricht einer typischen kabelgebundenen Breitbandverbindung hier auf der Erde.
Aber sie wurden im Weltraum hergestellt – mit Lasern.
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Im Juni erreichte Psyche einen neuen Meilenstein in Bezug auf die Entfernung von der Erde – 390 Millionen Kilometer. Dies entspricht der größten Entfernung zwischen Erde und Mars. Während dieses Zeitfensters konnten die Betreiber eine Download-Verbindung von 6,25 Mbit/s aufrechterhalten.
Dies ist zwar einige Größenordnungen langsamer als die maximale Datenrate, die bei kürzester Entfernung erreicht wird, ist aber immer noch höher als die gleiche Datenrate für eine HF-Verbindung mit der gleichen Ausgangsleistung.
Was wird die NASA im Rahmen der ersten Testphase von ihrem Raumschiff zurückschicken als ein Video von Katzen – in diesem Fall ein hochauflösendes Video von Katzen namens Taters, die 15 Sekunden lang einen roten Laserpointer jagen. Als Machbarkeitsnachweis für eine Hochgeschwindigkeitskommunikationsleitung sind sich die meisten Internetnutzer einig, dass dies eine gute Nutzung der Bandbreite darstellt.
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Letztlich markierte die letzte erfolgreiche Verbindung im Juni den Abschluss der ersten Phase des Systemtests. Das Projektteam zeigte eindeutig, dass der Rückgang der Kommunikationsdatenrate erwartungsgemäß proportional zum umgekehrten Quadrat der Entfernung vom Boden zur Atemluft war. Mit anderen Worten: Die Datenrate nimmt mit zunehmender Entfernung zwischen Raumfahrzeug und Basisstation schneller ab.
Die zweite Phase des Experiments beginnt im November, wenn der Laser-Transceiver wieder betriebsbereit ist. Zu diesem Zeitpunkt wird nachgewiesen, dass das System länger als ein Jahr betrieben werden kann, und schließlich wird das System später im Jahr 2024 vollständig in Betrieb genommen.
Psyche soll seinen Zielasteroiden im Jahr 2029 erreichen, sodass das Team bis dahin genügend Zeit hat, sein System betriebsbereit zu machen. Außerdem gibt es in Psyche ein Backup-Radiofrequenz-Kommunikationssystem für den Fall, dass das Lasersystem ausfällt – und selbst das ist immer noch schneller als Laternen und Fensterläden.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Das Universum heute. Lesen Originalartikel.
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