NASA testet revolutionären Laser auf ISS

ILLUMINA-T (ausgesprochen: Illuminati) hat nichts mit einem mysteriösen Geheimbund zu tun, sondern soll in Zukunft die Kommunikation der ISS revolutionieren. Das System, das einen Infrarotlaser zur Kommunikation verwendet, soll die bestehende Funkkommunikation ablösen. Anfang November soll das Gerät mit einer Falcon-9-Rakete von SpaceX zur Internationalen Raumstation gebracht werden.

Daten zwischen Erde, Satelliten und ISS übertragen

ILLUMINA-T steht für "Integrated Laser Communications Relay Demonstration Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal" (Integriertes Laserkommunikationsrelais zur Demonstration eines Benutzermodems und eines Verstärkerterminals in der niedrigen Erdumlaufbahn). Im Grunde ist es ein optisches Kommunikationssystem, das einen (unsichtbaren) Infrarot-Laserstrahl nutzt, um Daten zwischen der Raumstation und dem LCRD-Satelliten der NASA zu senden.

Der Satellit wurde im Dezember 2021 ins All gebracht und befindet sich in einem geosynchronen Orbit. Das heißt, dass er sich mit der Erdrotation mitbewegt und somit immer über demselben Punkt auf der Erde schwebt. Von dort aus werden die Daten der ISS ebenfalls per Laser auf die Erde weitergeleitet. Der Zwischenschritt über den Satelliten wird verwendet, damit die ISS durchgängig Daten senden und empfangen kann. Es benötigt nämlich direkten Sichtkontakt zu den Bodenstationen, was bei der ISS nicht immer der Fall ist (etwa wenn sie sich auf der anderen Seite der Erde befindet).

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Kommunikation nur bei Sichtkontakt

Bislang wurde die Kommunikation mit dem LCDR-Satelliten ausgiebig getestet. So wurde etwa untersucht, wie sich verschiedene Bedingungen in der Atmosphäre auf die Übertragungsrate auswirken. Anderes als Radiowellen können Laserstrahlen keine Wolken durchbrechen, weshalb es auch mehrere Empfangsstationen auf der Erde gibt. Die beiden Bodenstationen, die die Daten empfangen und senden können, befinden sich in auf dem Table Mountain, Kalifornien und dem Haleakala, Hawaii. Beide Berge zeichnen sich durch eine sehr geringe Wolkenabdeckung aus.

ILLUMINA-T ist etwa so groß wie ein Kühlschrank und damit deutlich kleiner als Kommunikationsgeräte, die auf Radiowellen setzen. Außerdem benötigt es weniger Energie als die Radio-Technologie. Als Herausforderung gilt die genaue Ausrichtung des Lasers auf den Relais-Satelliten. Die ISS bewegt sich schließlich im niedrigen Erdorbit (LEO) mit 29.000 km/h durch das All und selbst kleine Abweichungen des Lasers können zu einem Verbindungsabbruch führen.

Möglicher Standard der Kommunikation im Weltraum

Im Vollbetrieb sollen damit 1,2 Gigabit an Daten pro Sekunde an den LCRD-Satelliten (und infolge auf die Erde) geschickt werden können - genug, um einen ganzen Film in weniger als einer Minute zu übertragen. Die "Downloadrate" auf der ISS selbst soll 52 Megabit pro Sekunde betragen. Sollte die Datenübertragung gut klappen und zuverlässig sein, könnte die Technologie der NASA-Standard für die Datenübertragung im Weltraum werden.