TNO levert lasercommunicatiesysteem voor Noorse satelliet

De Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek levert haar SmallCAT-lasercommunicatiesysteem aan de Norsat-TD. Volgens de organisatie moet het systeem tussen de tien en honderd keer hogere overdrachtsnelheden mogelijk maken.

De lasercommunicatiemodule, afbeelding via TNO

Het Small Communication Active Terminal-systeem van TNO maakt gebruik van optische lasercommunicatie om tientallen tot honderden gigabits per seconde aan data naar de aarde te kunnen versturen. Volgens de onderzoeksorganisatie is dit een enorme sprong vooruit vergeleken met de radiofrequenties die nu nog doorgaans gebruikt worden voor satellietcommunicatie. Het SmallCAT-systeem bestaat onder meer uit een kubusvormige CubeCAT-module die volgens TNO aan iedere zijde kleiner is dan 10 centimeter.

De overdrachtsnelheid zou daarnaast niet het enige voordeel van lasercommunicatie zijn ten opzichte van een radiotransmissie. "Lasercommunicatielinks zijn ook bij lagere snelheden interessant, omdat de datalinks veel veiliger zijn en de systemen veel kleiner, lichter en energiezuiniger, wat in de [ruimtevaart] van belang is."

Naar verwachting lanceert de Noorse ruimtevaartorganisatie NOSA in 2023 de Norsat-TD in een baan rondom de aarde; de Utias SFL, een universiteit gericht op ruimtevaart uit Toronto, is verantwoordelijk voor het verwerken van het lasercommunicatiesysteem in de Noorse satelliet. Eenmaal in de ruimte wordt er via een verbinding van 1Gb/s contact gemaakt met het grondstation bij TNO in Den Haag. Hiermee moet voldaan worden aan de ccsds 03K-standaard. Ook 'andere Europese optische grondstations die deel uitmaken van het kernnetwerk' beheerd door de Noorse KSAT moeten een testverbinding met de module aangaan.

De vlucht met de satelliet van de NOSA zou de eerste daadwerkelijke test van de technologie van TNO vanuit de ruimte zijn. De organisatie wist eerder al op aarde over een afstand van 10 kilometer data te versturen middels een lasercommunicatiesysteem. Uiteindelijk moet een dergelijke technologie een dataverbinding van meer dan een terabit per seconde kunnen faciliteren, al is dat met de al gepresenteerde SmallCAT nog niet aan de orde.

De betreffende satelliet. Afbeelding via University of Toronto Institute for Aerospace Studies Space Flight Laboratory

Reacties (13)

[brrrbaybay]

Geweldig dat we telkens weer stappen vooruit zetten 😁
Vraag: Weet iemand hoe het zit met het effect van regen, sneeuw en bewolking icm met betrouwbaarheid/snelheid van de overdracht?

[ongeregistreerd]

de CAT in CubeCAT staat voor Communication Adaptive Terminal. De sataliet & grondstation(s) zullen gebruikmaken van adaptive optics om door de "noise" van de atmosfeer heen te snijden.
Wolken blijven inderdaad een issue, maar deze verbinding gaat naar de Terabit range terwijl je gemiddelde communicatie sataliet in de Gigabit range blijft hangen.

https://www.tno.nl/nl/new...mmunicatie-grondstations/

[William_H]

Sterker nog, ze voegen noise toe aan het signaal. De atmosfeer verdraait het signaal dusdanig dat het signaal "schoon" bij het grondstation aankomt.

[Pinkys Brain]

Pre-emphasis neem ik aan. Ik neem ook aan dat de wat fijnere correctie beneden plaats vind, is logischer om af en toe een chirp of puls te sturen zodat je beneden kan corrigeren dan het correctiefilter omhoog te sturen.

[Dooxed]

Is geen noise, is toegevoegd sigaal ter compensatie van de dispersie van de atmosfeer.

[Sorcerer8472]

Als er bewolking is dan houdt het snel op

De satelliet zou dan naar een andere locatie kunnen zenden, of zou de data op kunnen slaan (aangenomen dat het geen communicatiesatelliet is maar juist gaat om rijke data vanuit de ruimte naar aarde te sturen, bijv. meteorologisch)

[beerse]

Dat is vooral de kleur van het laser licht. Maar in veel gevallen zal dat zeker verstorend werken. In UV en IR zal het anders door het vocht in de lucht worden afgebogen. Maar in veel gevallen kan een iets sterkere lichtbron toch genoeg opleveren om af te luisteren.

Zoals het hier staat sturen ze de signalen naar TNO in Den Haag. Dat kan parallel naar een ander grond-station als je echt nu alles moet versturen. Maar als beveiliging tegen afluisteren een issue is, dan is zou ik gewoon wachten tot de wolk is weggedreven.

[RocketKoen]

Het is eigenlijk vooral interessant voor communicatie tussen satellieten. In de ruimte heb je geen wolken. Denk dan aan een netwerk als starlink of oneweb.

[Sorcerer8472]

Hoe precies zijn deze links? Als in hoe ver van het basisstation op aarde vandaan kun je ze nog oppikken?

[beerse]

Ooit heb ik begrepen dat een laser straal van de aarde naar de maan daar ongeveer een voetbalveld verlicht: 100x100 meter. Veel satellieten staan veel dichterbij, dan gaat er niet zo heel veel langs de satelliet.

En de nadere kant op: Ook hier moet je dicht bij de straal staan om iets op te vangen. En dan vang je maar 1 kant van de communicatie op.

Tot het bewolkt is en de straal door de bewolking wordt verspreid. Dan nog is het lastig/moeilijk omdat het dan opeens heel veel wordt verspreid. Dan is de hoeveelheid licht opeens wel heel erg klein om nog te ' lezen' .

[82e3]

Het is wel een ontzettend gave techniek

[YopY]

Het heet SmallCAT omdat SCAT een ietwat andere connotatie heeft

[Yorick1234]

Voor geïnteresseerden, die meer willen weten over de stand van dergelijke techniek, zie https://en.m.wikipedia.org/wiki/Laser_communication_in_space . Met hierin o.a. suppliers en concepten van derden.