Je leest:

Babbelen met licht

Babbelen met licht

Auteur: | 24 augustus 2005

“Van modem naar breedband”, zo noemen NASA-woordvoerders het effect van hun geplande laserverbinding met Mars. Voor er interplanetair gelaserd kan worden, moeten satellieten eerst leren mikken. De Japanse Oicets-satelliet gaat een jaar lang oefenen met de Europese satelliet Artemis.

Een omgebouwde Russische intercontinentale raket bracht op 22 augustus twee Japanse satellieten in een omloopbaan. Een ervan, OICETS (Optical Inter-orbit Communications Engineering Test Satellite) gaat het komende jaar uitproberen hoe een snelle laserverbinding in de ruimte werkt. Oicets heeft gevoelige sensoren en nauwkeurige lasers aan boord om over meer dan 32000 kilometer afstand met ESA’s Artemis-satelliet te praten.

Artist’s impression van de communicatielaser die Oicets en Artemis moet verbinden. bron: Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA

Aan boord van de Dnepr (SS-18)-draagraket, die om 22:10 (Nederlandse tijd) vertrok vanaf de Baikonoer-basis, was ook een andere Japanse satelliet, Index (Innovative Technology Demonstration Experiment Satellite). Die is uitgerust met nieuwe apparaten zoals een optische gyroscoop, een kleinere GPS-ontvanger en een verbeterde computerprocessor. Index test die apparatuur in de barre omstandigheden buiten de dampkring. Ook voert de satelliet metingen uit aan het Noorder- en Zuiderlicht. Dat wordt veroorzaakt door snelle, geladen deeltjes van de zon die bij de magnetische polen van de aarde onze atmosfeer bereiken en daar een prachtige lichtshow leveren.

Terwijl Index om de polen cirkelt, gaat Oicets op zoek naar collega-satelliet Artemis, gebouwd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Artemis werd al in 2001 gelanceerd, maar de bovenste trap van zijn Ariane-draagraket haperde tijdens de lancering. ESA wist de satelliet met zijn ingebouwde raketjes in twee jaar tijd naar zijn geplande baan te manoeuvreren. Daar heeft Artemis communicatiekanalen getest door gegevens van de Franse satelliet Spot-4 en de Japanse satelliet ADEOS-2 te ontvangen en door te sturen naar de aarde.

Goed mikken

Oicets gaat nu een lange-afstands verbinding opzetten tussen de twee satellieten. Met een laser in het zichtbare licht zullen de twee gegevens uitwisselen. Lasers bestaan uit in de pas lopende lichtgolven (coherent) en hebben het voordeel dat ze minder uitwaaieren dan ‘normaal’ licht. Daarom heeft een laser minder energie nodig om over grote afstanden te zenden; de energie in de bundel wordt over een kleiner oppervlak verspreidt.

Het nadeel aan zo’n nauwe laserbundel is, dat de zender nauwkeurig moet mikken om zijn doel te ‘raken’. Om over een afstand van 20.000 mijl (32.180 km) te ‘praten’ mag Oicets maar een fout van een duizendste graad maken!

ESA’s satelliet Artemis maakt verbinding met een andere satelliet in een omloopbaan, zoals de Franse Spot-4. bron: ESA. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Interplanetair

Het bereik van Oicets is bijna de omtrek van de aarde, maar een peuleschil vergeleken bij de ambities van NASA. De Amerikaanse ruimtevaartorganisaties loopt de laatste jaren tegen een luxeprobleem op: haar geavanceerde satellieten als Cassini (bij Saturnus) verzamelen zóveel gegevens, dat die nauwelijks per radioverbinding te versturen zijn. Tegen de tijd dat het Cassini-signaal de aarde bereikt, is het uitgewaaierd tot de complete planeet in het signaal baadt. De telescopen op de grond ontvangen dus maar een piezeltje van het uitgezonden vermogen. Daardoor zijn fouten snel gemaakt en om die te corrigeren is kostbare bandbreedte nodig. Tijd voor een upgrade.

Een laserverbinding met Mars ligt met de ambitieuze ruimtevaartplannen van president Bush voor de hand. In samenwerking met het Massachusetts Institute of Technology (MIT) wil NASA een laserverbinding tot stand brengen tussen Mars en de aarde. “Alsof je eindelijk breedband-internet krijgt in plaats van een inbel-modem”, schetste een NASA-woordvoerder het voordeel.

De Mars Laser Communication Demonstration (MLCD) wordt de eerste interplanetaire communicatielaser en moet tot tien keer sneller zijn dan de huidige radioverbindingen. De MLCD-apparatuur wordt onderdeel van de telecom-satelliet Mars Telecommunications Orbiter, die in 2009 gelanceerd wordt. In het experiment werken NASA’s Goddard Space Flight Center, Jet Propulsion Laboratory (JPL) en MIT’s Lincoln Laboratory (MIT/LL) samen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 24 augustus 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.