Breitband zum Mond:
Über 600 Mbit/s per Laser

Weltweit arbeiten die Raumfahrt-Ingenieure an schnelleren Datenverbindungen ins All. Nun will die NASA mit dem Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) neue Maßstäbe setzen. Die Raumfahrzeuge, mit denen die Erde und das All erkundet werden, sind mit immer leistungsfähigeren Instrumenten ausgestattet. Das Problem liegt dabei immer wieder darin, die gesammelten Daten auch zur Erde zu bekommen. Auch hier gab es in letzter Zeit deutliche Fortschritte, wie beispielsweise die Möglichkeit zeigt, das Leben auf der Internationalen Raumstation (ISS) per Livestream zu verfolgen.

Allerdings lässt auch das dabei eingesetzte Ka-Band noch deutlich Spielraum nach oben. LADEE soll nun einen neuen Meilenstein setzen und aus dem Orbit des Mondes eine Datenverbindung von bis zu 622 Megabit pro Sekunde zur Erde aufbauen. Die Ingenieure bei der NASA setzen dabei auf optische Datenübertragungen mit einem Laser.

Der Satellit wird dafür mit einem 30-Zentimeter-Teleskop ausgestattet sein, das das Signal von der Bodenstation auffangen soll. Auf der Erde stehen vier 15-Zentimeter-Teleskope für den Upload sowie vier 40-Zentimeter-Teleskope für den Download zur Verfügung.

Das neue System soll dabei gleich zwei Probleme lösen, mit denen sich die Entwickler herumschlagen müssen. Zum einen wird LADEE Datenmengen liefern, die es notwendig machen, mehrere Petabyte im Jahr zu übertragen. Andererseits stößt man zunehmend an Grenzen, was die Verfügbarkeit von Funkfrequenzen angeht, die für die Kommunikation mit Satelliten zur Verfügung stehen. Der Einsatz eines Lasers macht es faktisch unnötig, sich darüber Gedanken zu machen, dass freie Bandbereiche belegt werden, da die Datenübertragung sehr fokussiert erfolgen kann.

Parallel wird auch die europäische ESA ein neues Kommunikations-System zum Einsatz bringen, wenn in einigen Tagen der bisher größte europäische Kommunikations-Satellit startet. Dieser ist mit dem optischen TDP 1-Breitband-Relay ausgestattet. Dann können die deutschen Tandem-X-Satelliten, die sehr genaue Radar-Karten von der Erdoberfläche anfertigen, ihre Daten über eine 300-Megabit-Verbindung zu dem Satelliten schicken, der sie dann über das Ka-Band zur Erde weiterleitet. Die dabei eingesetzte Technik zur Datenübertragung im Weltraum soll Raum bis zu 2 Gigabit pro Sekunde bieten.