Ende letzten Jahres drängten NASA-Wissenschaftler auf den Start einer mit Spannung erwarteten Weltraummission. Im Grunde genommen schickten sie ein Raumschiff auf einen Asteroiden zu, der durchaus vollständig aus Metall bestehen könnte, eine Zusammensetzung, die – zumindest in der Nähe unseres Sonnensystems – eine Seltenheit zu sein scheint. Der Roboter-Abenteurer heißt Psyche und sein Namensgeber ist der riesige Felsen, der seine Reise leitet: Psyche 16.
Allerdings hat Psyche auch eine Nebenaufgabe: Laserkommunikation.
An Bord der Psyche befindet sich neben der Ausrüstung zur Asteroidenforschung auch eine Technologiedemonstration namens „Deep Space Optical Communications“ oder „Deep Space Optical Communications“. DSOC. DSOC möchte zeigen, dass es möglich ist Laserkommunikation über kosmische Entfernungen geleitet werden und eine viel schnellere Verbindung mit hoher Bandbreite zwischen Menschen und den Sonden ermöglichen, die sie an die letzte Grenze schicken. Genauer gesagt sollen die Kommunikationsraten zwischen 10 und 100 Mal schneller sein als die, mit denen wir derzeit arbeiten. Und bemerkenswerterweise schien DSOC am 8. April einige Meilensteine erreicht zu haben.
Es übermittelte nicht nur Daten von Psyches damaligem Standort, der etwa 140 Millionen Meilen (225 Millionen Kilometer) entfernt war – eine rekordverdächtige Distanz, die größer war als die Lücke zwischen unserem Planeten und der Sonne – zur Erde, sondern es gelang ihm auch, Informationen zurückzusenden direkt vom Raumschiff gesammelt. Dies bedeutet, dass der DSOC-Transceiver tatsächlich mit dem Funksender von Psyche verbunden war und konkrete technische Daten zurücksendete, die im Fahrzeug enthalten waren.
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„Wir haben während eines Vorbeiflugs am 8. April etwa zehn Minuten doppelter Raumfahrzeugdaten heruntergeladen“, sagte Meera Srinivasan, Betriebsleiterin des Projekts am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Südkalifornien, in einem Interview Stellungnahme. Es handelte sich um „duplizierte“ Daten, die übertragen wurden, da die „ursprünglichen“ Psyche-Daten, wenn man so will, über Standard-Hochfrequenzkommunikationskanäle im Deep Space Network (DSN) der NASA an die Bodenkontrolle gingen. Wissenschaftler wollten nur herausfinden, ob Laserkommunikation genauso gut, wenn nicht sogar besser, funktionieren könnte.
Dennoch ist diese Errungenschaft der doppelten Daten an sich schon eine große Sache für das Experiment; Obwohl DSOC in letzter Zeit wegen verschiedener anderer Meilensteine für Schlagzeilen gesorgt hat, gibt es einen Vorbehalt. Zum Beispiel im November letzten Jahres Als DSOC Daten aus einer Entfernung von 10 Millionen Meilen (16 Millionen km) zur Erde zurückschickte und kürzlich während eines „Turnaround-Tests“, bei dem Wissenschaftler das Experiment mit Inhalten pingten und diese Inhalte dann zurückpingten, strahlte DSOC nicht zurück irgendwelche „echten“ Informationen. Es handelte sich um vorinstallierte Testdaten, die auf Befehl abgerufen werden konnten.
„Wir haben in unseren Downlinks von Psyche Test- und Diagnosedaten gesendet“, sagte Srinivasan. „Dies stellt einen bedeutenden Meilenstein für das Projekt dar, da es zeigt, wie optische Kommunikation mit dem Hochfrequenzkommunikationssystem eines Raumfahrzeugs verbunden werden kann.“
Und wenn Sie sich jetzt fragen, wie die Ratentests für DSOC verlaufen, müssen wir uns mit dem Katzenvideo befassen.
Das Katzenvideo
Erinnern Sie sich daran, dass alle vorherigen DSOC-Daten Testinformationen waren, die von den Wissenschaftlern des Teams erstellt wurden. Nun ja, Wissenschaftler sind schließlich auch nur Menschen.
Im Dezember letzten Jahres traf DSOC auf dem Weg zu Psyches Ziel auf mehrere weitere Kontrollpunkte. Erstens hat es Daten aus einer Entfernung von 19 Millionen Meilen (31 Millionen km) zurückgestrahlt (was sich angesichts der heutigen 140-Millionen-Meilen-Reise vermutlich nicht nach viel anhört, aber damals riesig war). Zweitens wurden die zurückgestrahlten Informationen mit der maximalen Geschwindigkeit des Systems von 267 Megabit pro Sekunde (Mbps) übertragen und benötigten somit etwa 101 Sekunden zu jeder Erde. Dies entspricht laut NASA der Download-Geschwindigkeit von Breitband-Internet.
Und drittens war ein Teil der Daten atemberaubend Video von Taters. Wer sind Taters, fragen Sie? Na ja, natürlich eine süße kleine orangefarbene Tabby-Katze. (Es wäre eine orangefarbene Katze, nicht wahr?) Dies ist wahrscheinlich auch ein guter Zeitpunkt, um einige der jüngsten „Turnaround-Test“-Daten zu erwähnen, die auch Haustierbilder betrafen.
Während des Tests am 8. April hat DSOC seine Datenübertragungsraten jedoch nicht wie beim Video von Taters ausgeschöpft. Die Nachricht erreichte die primäre Downlink-Bodenstation des DSOC am Palomar-Observatorium von Caltech im San Diego County und erreichte eine maximale Geschwindigkeit von 25 Mbit/s, schreibt die NASA in der Erklärung – betont jedoch, dass selbst dieser Wert das Projektziel von mindestens 1 Mbit/s bei weitem übertrifft diese Art von Distanz.
Ein Problem, das sich für das Team offenbar aufgetan hat, ist die Tatsache, dass DSOC, um gut zu funktionieren, die Zusammenarbeit von Mutter Natur erfordert. Die DSN-Kommunikation hingegen ist nicht ganz vom Wetter abhängig. „Wir haben viel darüber gelernt, wie weit wir das System bei klarem Himmel ausbauen können, obwohl Stürme den Betrieb sowohl am Tafelberg als auch am Palomar gelegentlich unterbrochen haben“, sagte Ryan Rogalin, Leiter der Empfängerelektronik des Projekts am JPL in der Erklärung.
Die Table Mountain Facility des JPL ist der Ort Das Bodenlasersender-Instrument des DSOC ist geortetUnd faszinierenderweise erklärt die NASA, dass das Labor kürzlich versucht habe, dieses Instrument mit der optischen Antenne von DSN sowie der Ausrüstung von Palomar zu kombinieren, um zu sehen, ob dasselbe Signal gleichzeitig koordiniert werden kann. Ziel war es herauszufinden, ob es möglich ist, zwischen Stationen umzuschalten, wenn in einem Gebiet besonders schlechtes Wetter herrscht und dadurch einige Instrumente abgeschaltet werden müssen.
Es wird interessant sein zu sehen, wie sich in Zukunft alles mit der Laserkommunikation im Weltraum entwickeln wird, und DSOC scheint auf ein optimistisches Ergebnis hinzuweisen. Eine Hochgeschwindigkeitsverbindung zwischen Weltraumforschern und dem Rest der Menschheit auf der Erde würde klarere kosmische Bilder, einen reibungsloseren Übergang für unsere Spezies, während Ingenieure auf Fortschritte auf dem Mars blicken, und ganz allgemein eine fortschrittlichere Wissenschaft bedeuten.
Wie Ken Andrews, Leiter des Projektflugbetriebs bei JPL, es ausdrückte: „Es handelte sich um eine kleine Datenmenge, die über einen kurzen Zeitraum übertragen wurde, aber die Tatsache, dass wir dies jetzt tun, hat alle unsere Erwartungen übertroffen.“
Ich meine, vielleicht führt uns die Laserkommunikation eines Tages vielleicht dazu, niedliche außerirdische Haustierbilder zu machen?
