De communicatie vanuit de ruimte verloopt bijzonder stroef. Een bericht dat vanuit de verste uithoeken van het zonnestelsel wordt verzonden, zal de aarde pas na enkele uren of zelfs dagen bereiken. En zelfs dan moet de technologie betrouwbaar genoeg zijn om over zulke lange afstanden berichten te versturen. NASA onderzoekt nu hoe dat alles vlotter kan verlopen.

Snelle interplanetaire communicatie

Mensen naar Mars sturen en dan alles vervoeren wat ze nodig hebben om te overleven, is al een behoorlijke uitdaging. Er zullen zeker crisismomenten ontstaan. En contact houden met de pioniers van de Rode Planeet zal voor hen waarschijnlijk van levensbelang zijn. Om deze toekomstige uitdaging aan te gaan, heeft NASA geëxperimenteerd met het versturen van berichten via laser over zeer lange afstanden. En met succes.

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie is erin geslaagd om communicatie tot stand te brengen met de sonde Psyche, die op weg is naar de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. De sonde bevindt zich momenteel op 16 miljoen kilometer afstand, ongeveer 40 keer de afstand tussen de aarde en de maan. Het tijdsverschil tussen zender en ontvanger bedroeg slechts 50 seconden.

In plaats van te communiceren via radiogolven heeft NASA een communicatievector getest die bekend staat als “first light”. De test maakte deel uit van de Deep Space Optical Communications (DSOC), een onderzoeksprogramma van het agentschap.

Lasercommunicatie tussen aarde en Mars

Hoe gaat dit in zijn werk? De NASA gebruik van golven met zeer hoge frequenties, zoals nabij infrarood, die de bandbreedte en dus de snelheid van de gegevenstransmissie vergroten. Dit verkort bijvoorbeeld de transmissietijd tussen de aarde en Mars, terwijl de hoeveelheid gegevens die kan worden verzonden toeneemt. Dat infrarood licht kan worden gecondenseerd tot een laser, die veel minder energie nodig heeft om over lange afstanden te versturen.

“Het licht dat zijn doel bereikt, is één van vele cruciale mijlpalen van DSOC in de komende maanden, waarmee de weg wordt vrijgemaakt voor communicatie met hogere datasnelheden. Zo kunnen we wetenschappelijke informatie, hd-beelden en streamingvideo’s kunnen worden verzonden ter ondersteuning van de volgende grote sprong voorwaarts van de mensheid.”

Trudy Kortes, topvrouw bij NASA, geciteerd door Science Alert.

Trek een lijn tussen twee bewegende objecten

De technologie moet nog worden geperfectioneerd. Het coderen van de informatie in bits die met een laser kunnen worden verzonden is bijvoorbeeld nog steeds erg omslachtig, net als het decoderen van de bits bij aankomst. Er moet ook rekening worden gehouden met de relatieve bewegingen van de twee zendpolen, een ruimteschip of satelliet aan de ene kant en een aardse telescoop (hier de Hale-telescoop van het Palomar Observatory in Californië) aan de andere kant – beide bewegend in de ruimte.

De lange reis van de Psyche-sonde biedt echter de mogelijkheid om het aantal DSOC-experimenten te vermenigvuldigen. Hij zal ook dicht bij de Rode Planeet passeren, wat ons de kans geeft om het systeem af te stemmen op de communicatie tussen de toekomstige kolonisten op Mars en hun thuisbasis.

(ns)