Raumsonde Psyche richtet Laserstrahl auf die Erde

Über rund 225 Millionen Kilometer sandte die NASA-Raumsonde Psyche via Laserstrahl Messdaten zur Erde – ein Rekord. Das Verfahren ist ein Blick in die Zukunft der Datenübermittlung aus dem All.

In rund fünf Jahren wird die Raumsonde Psyche beim gleichnamigen Asteroiden (16) Psyche ankommen. Aber schon auf ihrem langen Weg dorthin dient die Sonde wichtigen Zwecken: Am 8. April 2024 übertrug Psyche Messdaten via optischem Laser über eine Entfernung von 225 Millionen Kilometern zur Erde. Damit wurde zum ersten Mal eine Laserverbindung über die anderthalbfache Distanz von der Erde zur Sonne aufgebaut. Die Datenrate betrug 25 Megabit pro Sekunde – deutlich mehr als über eine konventionelle Funkverbindung möglich gewesen wäre. Die optische Datenkommunikation via Laser von Psyche ist eine Zusatzexperiment für die Sonde und für den Erfolg der Asteroiden-Erkundungsmission nicht von Belang.

Für die Kommunikationsversuche ist die Raumsonde mit einem 22-Zentimeter-Teleskop für das Senden und Empfangen von Laserstrahlen ausgerüstet. Als Empfänger und Sender dient das berühmte 5-Meter-Spiegelteleskop auf dem Mount Palomar in Kalifornien. Bislang hat die NASA via Laser vor allem Bilder und vorbereitete Dateien zu Psyche übermittelt und von dort wieder rückübertragen lassen. Dies diente dazu, die Qualität der Signalübermittlung zu überprüfen, die sich als sehr gut herausstellte. Nun wurde zusätzlich getestet, echte Daten der Raumsonde in das System einzuspeisen und parallel zur Funkverbindung zur Erde zu übermitteln, was sich als sehr erfolgreich erwies.

Ein Nachteil der optischen Kommunikation von Raumsonden mit der Erde ist das irdische Wettergeschehen: Für die Datenübermittlung muss die Erdatmosphäre klar sein, die Lasersignale können Wolken nicht durchdringen. Somit ist es ratsam, die Sende- und Empfangsstationen in ariden Wüstenregionen für eine möglichst ungestörte Kommunikation zu errichten. Ein großer Vorteil der Laserverbindung ist hingegen die große Bandbreite des übertragbaren Datenvolumens, hier sind in Zukunft Datenflüsse von mehreren Gigabit pro Sekunde denkbar – ein Vielfaches der mit Funkverbindungen möglichen Datenraten.