NASA kan nu met zijn ruimtevaartuigen communiceren met behulp van lasers

NASA heeft moeite met de communicatie met haar apparatuur in de ruimte: de radiofrequenties die ruimtevaartuigen gebruiken om te communiceren, worden te druk. Omdat er steeds meer missies de ruimte in worden gestuurd en deze missies steeds geavanceerdere apparatuur vereisen, groeit de hoeveelheid data die naar de aarde moet worden gestuurd, steeds verder dan de mogelijkheden van de huidige radiocommunicatiesystemen.

De oplossing voor dit probleem is om hogere frequenties te gebruiken, die meer data kunnen transporteren. Maar voordat een nieuw communicatiesysteem op grote schaal kan worden gebruikt, moet het grondig worden getest.

Dat is het doel van een nieuw experimenteel project met de naam Deep Space Optical (DSOC) Communications. Dit project is gelijktijdig gelanceerd met de Psyche-missie naar de belangrijkste asteroïdengordel van het zonnestelsel. Het doel is om te testen of lasers kunnen worden gebruikt voor efficiëntere communicatie. Het experiment stuurde vorig jaar en begin dit jaar de eerste testgegevens terug. Hierdoor konden actuele gegevens van het ruimtevaartuig succesvol naar de aarde worden verzonden.

Het DSOC-project heeft nu een nieuwe mijlpaal bereikt door de eerste operationele fase af te ronden en met succes gegevens te versturen vanaf een afstand van 470 miljoen kilometer – wat tevens de maximale afstand is tussen de aarde en Mars op het verste punt.

" Deze mijlpaal is erg belangrijk. Lasercommunicatie vereist een zeer hoge precisie en vóór de lancering van Psyche hadden we geen idee hoeveel de transmissieprestaties zouden afnemen op de grootste afstanden ", aldus Meera Srinivasan, hoofd van het DSOC-project, in een verklaring. “ Optische communicatie zou een krachtige en transformatieve methode kunnen zijn om het zonnestelsel te verkennen .”

Voordien waren ingenieurs er al van overtuigd dat lasercommunicatie mogelijk was en ze hadden de nauwkeurigheid ervan over zeer grote afstanden ingeschat. Maar bij elke ruimtetechnologie is het belangrijk om altijd te testen of alles goed werkt, zowel in theorie als in de praktijk. Een van de grootste uitdagingen voor DSOC is ervoor te zorgen dat antennes op de grond en in ruimtevaartuigen nauwkeurig genoeg naar elkaar gericht zijn om gegevens over zeer grote afstanden te verzenden.

Het team wilde ook de verwachte gegevenssnelheden testen bij gebruik van lasercommunicatie vanaf verschillende afstanden. Op een afstand van 53 miljoen kilometer, wat overeenkomt met de afstand van Mars tot de aarde, bereikte DSOC een bitsnelheid van 267 megabit per seconde, vergelijkbaar met de snelheid van breedbandinternet. Op een veel grotere afstand van 386 miljoen kilometer werd nog steeds een snelheid van 6,25 megabit per seconde bereikt. Het is duidelijk dat de afstand ervoor zorgt dat de bitsnelheid aanzienlijk afneemt, maar het is nog steeds veel sneller dan wat met de huidige draadloze communicatiesystemen kan worden bereikt.

Nu de eerste fase van de test is voltooid, is de transceiver uitgeschakeld. De test is echter nog niet voorbij. Volgende maand wordt er opnieuw begonnen om te testen of de hardware een jaar lang in de ruimte kan overleven en goed blijft functioneren.