NASA gaat optische communicatie met lasers testen

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA gaat een satelliet richting de maan sturen waarmee onder meer optische communicatie middels lasers getest zal worden. De techniek zou op termijn ook voor communicatiesatellieten voor internet gebruikt kunnen worden.

Het testen van optische communicatie via laserpulsen is slechts een van de missiedoelen die NASA voor zijn maansonde Ladee gesteld heeft. De sonde moet vrijdag gelanceerd worden en, zoals het acronym van zijn naam aangeeft, maanstof verzamelen. De Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer zal met een Minotaur V-raket vanuit de Amerikaanse staat Virginia gelanceerd worden.

Om te communiceren met de aarde is Ladee uitgerust met een speciale fotonendetector, waarmee laserpulsen op een afstand tot vierhonderdduizend kilometer moeten kunnen worden opgevangen. Een supergeleidende nanodraad, die tot 3 Kelvin gekoeld wordt, moet de fotonen waar kunnen nemen. Met de nanodraad, die door het MIT werd ontwikkeld, moeten zes keer hogere datasnelheden binnen handbereik komen dan tot dusver mogelijk waren met radiosignalen over dergelijke afstanden. De Lunar Laser Communication Demonstration zou snelheden tot 600Mbit/s mogelijk moeten maken en op termijn zou zelfs een datasnelheid tot 2,5Gbit/s haalbaar moeten zijn.

Voor dit laatste moet de grondtelescoop die signalen op aarde ontvangt, wel vergroot worden tot een doorsnede van drie meter. Drie kleinere fotondetectors zorgen nu voor de ontvangst. De techniek zou niet alleen voorbehouden blijven aan NASA om met satellieten te communiceren. Ook meer praktische toepassingen dichter bij huis zouden met verbeterde lasercommunicatie mogelijk moeten zijn. Zo ontwikkelt een bedrijf in Virginia een satellietsysteem dat internetcommunicatie moet verzorgen en niet via radiosignalen, maar via laserpulsen werkt.

Een voorlopig netwerk van twaalf satellieten zou uitgebreid moeten worden met achtenveertig grondstations, die netwerkverkeer kunnen routeren. Het systeem zou een capaciteit van 6Tbit/s moeten krijgen en daarmee stukken sneller dan radiosignalen worden.

Reacties (34)

[Verwijderd]

Tsja, we hebben kabels op de bodem van de zee. Maar als we ons globale internet willen uitbreiden moeten we toch wel hieraan werken. Mensen die straks op de maan of mars wonen kun je natuurlijk niet zonder internet laten zitten.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 26 juli 2024 13:51]

[Wolfos]

Op Mars heb je dan wel een gigantische ping. Op lichtsnelheid moet je dan denken aan 10 minuten of meer, afhankelijk van de afstand (die heel erg veel verschilt).

[Thedr]

Lichtsignalen gaan niet significant veel sneller, maar zeker niet langzamer dan elektromagnetische straling van een lagere frequentie zoals radiocommunicatie, dus de ping wordt er hoogstens iets beter op. De bandbreedte daarintegen stijgt wel. Bovendien is de afstand tussen onze aardkloot en Mars redelijk precies bekend en goed te voorspellen/berekenen en altijd gebonden aan een minimum en maximum. Geen enkel probleem dus; ze communiceren al geruime tijd met de Mars-rovers

[kluyze]

Licht is een elektromagnetische golf en beide hebben dus dezelfde snelheid. In vacuum is dat de maximale snelheid die een massaloos deeltje kan hebben.

Edit:
Volgens deze wiki pagina hebben signalen van de voyager 1 16u nodig om de aarde te bereiken, vanaf een afstand van 1.87×10¹⁰ km van de zon verwijderd.

[Reactie gewijzigd door kluyze op 26 juli 2024 13:51]

[Verwijderd]

euh, fotonen en electromagnetische golf?

[.oisyn]

Inderdaad, een electromagnetische golf bestaat uit fotonen.

@kluyze:

In vacuum is dat de maximale snelheid die een massaloos deeltje kan hebben.

Streep "vacuum" en "maximale" maar door. Een massaloos deeltje gaat áltijd met c. Hij kan niet langzamer en hij kan niet sneller. Ook fotonen door een medium gaan tussen de atomen met c, maar omdat ze steeds worden geabsorbeerd en weer worden uitgestraald door de electronen in de atomen gaat de golffront van het licht langzamer dan c.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 26 juli 2024 13:51]

[dakka]

lol micrometeoriet door helm ruimte pak
#maan #micrometeoriet #lol

ik zie het all voor me hoor

[Reactie gewijzigd door dakka op 26 juli 2024 13:51]

[Nas T]

Moeten adressen dan beginnen met MWW of GWW?

[Simyager]

Waarom met een M(ultiverse)WW? Tenzij je natuurlijk een netwerk wilt maken met nadere dimensies .

[djunicron]

Of dus "Mars".

Zoals hieronder gereageerd wordt, zou "Moon" ook kunnen, ware het niet dat de Maan natuurlijk gewoon stiekem wel bij "onze World" genomen kan worden. Hij is immers best dicht bij. (Relatief dan)

Een eigen aanduiding voor iedere planeet (en diens manen) zou best een goed iets zijn daarnaast. Vooral omdat we waarschijnlijk weer lekker origineel met z'n alle "New" voor een plaatnaam gaan zetten. Ik zie de google maps grappen alweer voor me het moment dat je Pizzaria "Marco Polo" op de verkeerde planeet hebt geselecteerd.

Dan weer even Ontopic:

Inderdaad bijzonder nuttig dat ze ervoor zorgen dat er grotere bandbreedtes mogelijk worden over lange afstanden. Zo is hopelijk straks eindelijk overal op de wereld al dan niet via de maan internet verkeer mogelijk.

Maar ik vroeg mij eigenlijk af, wat was er voorlopig "mis" met radiografisch? Als dit toch echt iets voor de toekomst is en het bereik dus vooralsnog kleiner is dan radiografisch, is 2.5Gbit/sec dan niet nog vrij mager?

Aan de andere kant, met 48 satelieten ligt dat natuurlijk heel anders. Ware het niet dat je natuurlijk niet oneindig satelieten kunt blijven plaatsen, het wordt drukker en drukker... (ook al zijn ze klein in verhouding natuurlijk)

[Verwijderd]

Of MilkyWayWeb

[Durandal]

Moon.

[Extreamspeed]

Ik zie het probleem niet Gewoon een kabel van de maan naar aarde uitrollen. Who need a lazer anny way

[Fish]

Dat is wel intressant.

- hoe voorkom je het verdraaien van de draaid (een twist) omdat de ene planeet sneller draaid dan de andere.
-of in een slechter geval dat de planeet de draad niet oprolt.
- of dat de draad niet achter mercurius, venus, of de zon bllijft haken
- de draad niet knapt onder de aantrekkingskrachten

[Diggie9]

Hoe jij aan je plus 1 komt is mij een raadsel.

Een draad tussen de aarde en maan. Prima valt best over te discussiëren, wellicht handiger om die kabel te hangen tussen een satelliet boven de aarde en een satelliet boven de maan, dit om te voorkomen dat je kabel niet om de aarde rolt.

Echter, de draad zal nooit en te nimmer ook maar in de buurt van Mercurius, Venus of de Zon kunnen komen. Dit omdat de maan om de aarde draait, en de Aarde, Mercurius en Venus om de zon.

De maan staat tot de aarde op een afstand van iets minder dan 400.000 kilometer, verder zweven tussen de aarde en de maan geen planeten. En dus zal het draad zich nergens omheen kunnen vouwen.

Overigens is het natuurlijk gewoon onmogelijk om die kabel op een grond station te knopen op zowel de aarde als de maan.

Mocht je je vervelen KLIK

[smartsys]

Er "zweeft" alleen een gigantische hoop ruimte puin en er komt zo nu en dan een steentje oid voorbij.
Wie ga je de ruimte insturen als je draadje breekt en de uiteinden 200.000km uit elkaar komen te liggen?

[Delixons]

Zou dit dan ook de satelliet communicatie goedkoper kunnen maken ten opzichte van de huidige radio techniek als er meer bandbreedte is?

[Reactie gewijzigd door Delixons op 26 juli 2024 13:51]

[Nextron]

Het lijkt me dat de toepassing heel anders is, zelf tegengesteld. Waar je radiosignalen breed kunt uitzenden en een heel continent kunt bestrijken, is een laser daarentegen juist gefocust.

[Wampa1]

Wat gaaf weer allemaal. Interplanetair internet, dat is de toekomst.

Blijf het knap vinden hoe je communicatie kan verwezenlijken op zo'n afstand. Het lijkt me dat er maar iets fout hoeft te gaan en je miljoenenproject valt in duigen..

[stealthgun]

Idd, maar vergeet niet dat als dit werkt het de eerste stap is richting perma bewoningen van andere delen van ons zonnestelsel (denk maan/mars).

Het is nu al niet optimaal als er een paar sec vertraging op de lijn is laat staan 15min als je naar mars belt..

Hallo...
*15min wachten*
Hoi... wie is dit?
*15min wachten*

gaat nou niet echt werken. Ik vind het super dat ze dit gaan ontwikkelen!

[crumpyoldlord]

Eh, het grootste probleem voor communicatie naar mars wordt toch echt de snelheid van het licht in een vacuüm. Die is dan te traag >_<

[Reactie gewijzigd door crumpyoldlord op 26 juli 2024 13:51]

[Nextron]

Licht en radiosignalen zijn beide vormen van electromagnetische straling die in een vacuum met de lichtsnelheid propageren. De latentie zal dus niet veel lager worden, op de winst na van het stukje door de atmosfeer.

[D-TECH]

Laatst las ik ook dat ze ook bezig waren met een soort optische wifi.

Probeer nu even de link op te rakelen, want dit is gewoon erg vet

Edit: Dit is de link: http://www.slashgear.com/...bits-networking-01168674/

Tot 800Mbit/s met een paar simpele led'jes

[Reactie gewijzigd door D-TECH op 26 juli 2024 13:51]

[bartbart333]

Lasers gaan nergens doorheen wat niet doorzichtig is dacht ik.
Dus valt de verbinding dan niet weg als er bijvoorbeeld een vliegtuig langs vliegt?

[Durandal]

Of een planeet. Of de sonde is aan de achterkant van de maan.
Is geen verschil met radiocommunicatie.
Wil je altijd een goede verbinding dan moet je een kabeltje leggen

[Reactie gewijzigd door Durandal op 26 juli 2024 13:51]

[kluyze]

Not sure if sarcasm or ...

Een planeet tussen de maan en de aarde? Dat is nog nooit voorgekomen denk ik.

Plus de maan is altijd met dezelfde zijde naar de aarde gericht, maw. wij zien altijd dezelfde kant van de maan.

Echter de aarde is niet altijd met dezelfde zijde naar de maan gericht, dus je moet over de hele wereld stations zetten die zich kunnen richten.

[Reactie gewijzigd door kluyze op 26 juli 2024 13:51]

[Dobbelstein]

Er zijn maar een paar 'Windows" bruikbaar voor communicatie in het EM spectrum. In het artikel staat dat de atmosfeer (het weer/waterdamp) het grootste probleem is, vandaar meerdere stations op verschillende plaatsen. Het is dus geen alternatief voor de huidige huis tuin en keuken communicatie voor de consument. De bruikbare spectra (voor licht het groen/blauwe gebied) zijn hier weergegeven: http://isc.astro.cornell....ospheric.transmission.jpg
De Voyager transponders zitten op 2 en 8 gHz (S / X band), de optimum window voor radiogolven met de gunstigste databandbreedte, maar dat schiet dus niet op met max 7200 b/s.

[Midas.e]

daarvoor de 12 sats en ruim 40 grondstationnen, dat is niets anders dan een routed netwerk waardoor je link failures kan opvangen...

[brunoj]

Doet me erg denken aan een erg geavanceerde variant van RONJA - een paar bekenden hebben varianten gebouwd met feest-lasers, die over 12km +-60mbit konden halen, met huis-tuin-en-keuken electronica.

http://en.wikipedia.org/wiki/RONJA

[kluyze]

Gaint "laser"

[Verwijderd]

Nou, het viel me wel op dat het geen kleintje was. Laatst de V2 gezien, maar qua afmeting komt dit in de buurt (zo op het oog). En ja, Austin Powers was hilarisch.

[Technoturk]

dus we gaan licht stralen zien inde lucht dan doe ik mee met me laserpointer

[Verwijderd]

Toen ik de titel zag was het eerste waar ik aan dacht dat ze een smiley gingen tekenen op de maan haha