Weltraumlaser: Die Psyche-Mission der NASA startete am 13. Oktober 2023 mit dem Ziel, den Ursprung der Planetenkerne zu erforschen und den metallischen Asteroiden 16 Psyche zu untersuchen. Die Raumsonde soll im Jahr 2029 den gleichnamigen Asteroiden erreichen. In der Zwischenzeit will die US-Raumfahrtbehörde diese Zeit nutzen, indem sie neuartige laseroptische Kommunikationstechnologie testet.
Die NASA hat einen wichtigen Meilenstein für das Deep Space Optical Communications (DSOC)-Experiment ihrer Raumsonde Psyche bestätigt. Ziel dieser Technologiedemonstration ist es, laserbasierte Datenverbindungen über das Erde-Mond-System hinaus zu testen. Nach der Integration in den Hochfrequenzsender des Raumfahrzeugs berichtete die NASA, dass das DSOC-Modul erfolgreich eine Kopie der technischen Daten aus einer Entfernung von über 140 Millionen Meilen (226 Millionen Kilometer) übertragen habe.
Der Laser-Transceiver des DSOC erreicht eine Datenrate von 25 Megabit pro Sekunde und sendet digitale Bits an eine Downlink-Station auf der Erde. Meera Srinivasan vom Jet Propulsion Laboratory der NASA erklärte, dass das Team während eines Orbitaldurchgangs am 8. April etwa 10 Minuten duplizierter Raumfahrzeugdaten heruntergeladen habe.
Bis vor drei Wochen hatten NASA-Ingenieure ausschließlich Test- und Diagnosedaten über DSOC gesendet. Laut Srinivasan stellt die Übertragung tatsächlicher technischer Daten einen wichtigen Meilenstein für das Projekt dar und zeigt, dass optische Kommunikation effektiv mit dem primären funkbasierten Kommunikationssystem eines Raumfahrzeugs verbunden werden kann.
Während Psyche derzeit für die Datenübertragung zur Erde auf konventionelle Funktechnologie setzt, stellt DSOC einen potenziellen Sprung nach vorne in der Kommunikationsgeschwindigkeit dar. Die NASA hat diese Technologiedemonstration entwickelt, um Datenübertragungsraten zu erreichen, die 10 bis 100 Mal schneller sind als aktuelle hochmoderne Hochfrequenzsysteme, obwohl diese Raten über größere Entfernungen abnehmen können.
Am 11. Dezember 2023 erreichte das DSOC der NASA eine maximale Datenrate von 267 Mbit/s, als Psyche 19 Millionen Meilen (31 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt war. Der jüngste Test vom 8. April erreichte eine maximale Geschwindigkeit von 25 Mbit/s, was immer noch als bedeutender Erfolg angesehen wird, wenn man bedenkt, dass die NASA bei dieser Entfernung nur mit einer Geschwindigkeit von 1 Mbit/s gerechnet hatte.
Die NASA hat bestätigt, dass das JPL Psyche-Team wertvolle Erkenntnisse über die Fähigkeiten des DSOC-Systems gewinnt. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass für die laserbasierte Weltraumkommunikation ein klarer Himmel und günstige Wetterbedingungen für einen erfolgreichen Verbindungsaufbau erforderlich sind. Im Gegensatz dazu ist eine langsamere Funkkommunikation weniger abhängig von den Wetterbedingungen. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Lasersysteme wie DSOC in naher Zukunft Radiofrequenzsysteme vollständig ersetzen werden.
