JPL-Caltech/NASA
Ein Computerbildschirm im Missionsunterstützungsbereich des Jet Propulsion Laboratory der NASA zeigt Taters, die Katze, im ersten hochauflösenden Streaming-Video, das per Laser aus dem Weltraum gesendet wird.
Melden Sie sich für den Wissenschaftsnewsletter „Wonder Theory“ von CNN an. Entdecken Sie das Universum mit Neuigkeiten über faszinierende Entdeckungen, wissenschaftliche Fortschritte und mehr.
CNN
—
Ein Laserkommunikationsexperiment an Bord der Psyche-Mission der NASA hat ein Video aus einer Entfernung von fast 19 Millionen Meilen (31 Millionen Kilometer) zur Erde zurückgesendet – und in dem kurzen Clip ist eine Katze namens Taters zu sehen. Es ist das erste Mal, dass die NASA mithilfe eines Lasers ein Video aus dem Weltraum gestreamt hat.
In dem ultrahochauflösenden Video jagt die verspielte orange getigerte Katze ausgerechnet dem schwer fassbaren roten Punkt eines Laserpointers nach, während sie sich über eine Couch bewegt.
Das Katzenvideo wurde im Rahmen des Deep Space Optical Communications Experiments (DSOC) von einem Fluglaser-Transceiver zur Erde übertragen. Die Technologie könnte eines Tages zur schnellen Übertragung von Daten, Bildern und Videos eingesetzt werden, wenn Menschen die Grenzen der Weltraumforschung erweitern, indem sie sich an Orte wie den Mars wagen.
Das 15-sekündige Video wurde mit einem Nahinfrarotlaser kodiert und von der Raumsonde Psyche zum Hale-Teleskop am Palomar-Observatorium des California Institute of Technology gestrahlt. Das Video wurde am 11. Dezember im Observatorium heruntergeladen und jedes Bild wurde live im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, gestreamt.
Zum Zeitpunkt der Übertragung betrug die Entfernung zwischen der Raumsonde Psyche und Hale das 80-fache der Entfernung zwischen Erde und Mond. Es dauerte nur 101 Sekunden, bis der Laser jede Erde erreichte.
Der Laser kann Daten mit der 10- bis 100-fachen Geschwindigkeit der herkömmlichen Radiowellensysteme senden, die die NASA bei anderen Missionen verwendet. Die Tech-Demo sollte das am weitesten entfernte Experiment der NASA zur Laserkommunikation mit hoher Bandbreite sein und das Senden und Empfangen von Daten zur und von der Erde mithilfe eines unsichtbaren Nahinfrarotlasers testen.
„Dieser Erfolg unterstreicht unser Engagement für die Weiterentwicklung der optischen Kommunikation als Schlüsselelement zur Erfüllung unserer zukünftigen Datenübertragungsanforderungen“, sagte die stellvertretende NASA-Administratorin Pam Melroy in einer Erklärung. „Die Erhöhung unserer Bandbreite ist für das Erreichen unserer zukünftigen Explorations- und Wissenschaftsziele von entscheidender Bedeutung, und wir freuen uns auf die weitere Weiterentwicklung dieser Technologie und die Veränderung unserer Kommunikation bei zukünftigen interplanetaren Missionen.“
Die Mitte Oktober gestartete Psyche-Mission ist derzeit unterwegs, um der Menschheit den ersten Blick auf einen Metallasteroiden zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter zu erhaschen. Die Raumsonde wird in den nächsten sechs Jahren etwa 2,2 Milliarden Meilen (3,6 Milliarden Kilometer) zurücklegen, um ihren Namensgeber zu erreichen, der sich im äußeren Teil des Hauptasteroidengürtels befindet.
JPL-Caltech/NASA
Mitglieder des Deep Space Optical Communications-Teams sehen zu, wie am 11. Dezember das erste per Laser aus dem Weltraum gesendete Video auf ihren Computerbildschirmen eintrifft.
Aber das Deep Space Optical Communications-Experiment führt in den ersten zwei Jahren der Reise eine eigene Mission durch.
„Eines der Ziele besteht darin, die Fähigkeit zu demonstrieren, Breitbandvideos über Millionen von Kilometern zu übertragen. Nichts auf Psyche generiert Videodaten, daher senden wir normalerweise Pakete mit zufällig generierten Testdaten“, sagte Bill Klipstein, DSOC-Projektmanager am Jet Propulsion Laboratory, in einer Erklärung.
„Aber um dieses bedeutende Ereignis unvergesslicher zu machen, haben wir beschlossen, mit den Designern von JPL zusammenzuarbeiten, um ein unterhaltsames Video zu erstellen, das die Essenz der Demo als Teil der Psyche-Mission einfängt.“
Das DSOC-Team arbeitete mit den Machern im hauseigenen DesignLab des JPL zusammen, um festzulegen, welches Video sie im Weltraum testen wollten.
Das Video, das vor dem Start von Psyche auf DSOC hochgeladen wurde, enthält auch eine Grafiküberlagerung, die die Umlaufbahn von Psyche, die Kuppel des Palomar-Teleskops sowie Farbe, Rasse und Herzfrequenz von Taters zeigt.
„Trotz der Übertragung aus Millionen von Kilometern Entfernung konnte das Video schneller gesendet werden als die meisten Breitband-Internetverbindungen“, sagte Ryan Rogalin, DSOC-Empfängerelektronikleiter bei JPL, in einer Erklärung.
„Tatsächlich wurde das Video nach dem Empfang in Palomar über das Internet an JPL gesendet, und diese Verbindung war langsamer als das Signal aus dem Weltraum. Das DesignLab des JPL hat großartige Arbeit geleistet und uns dabei geholfen, diese Technologie vorzustellen – jeder liebt Taters.“
Abgesehen von der großen Beliebtheit von Katzenvideos und Memes ist die Entscheidung, ein Katzenvideo für den DSOC-Meilenstein aufzunehmen, auch eine Anspielung auf die Sendegeschichte. Nach Angaben der NASA wurde ab 1928 eine Statuette des Cartoons „Felix the Cat“ in Testübertragungen im Fernsehen verwendet.
Der jüngste erfolgreiche Test des Laserexperiments erfolgt nach dem Meilenstein des DSOC am 14. November, bei dem das erreicht wurde, was die Ingenieure „First Light“ nannten, das Kunststück, die ersten Daten erfolgreich zu senden und zu empfangen. Seitdem hat sich die technische Demo nur verbessert und zeigt Funktionen wie eine verbesserte Zielgenauigkeit, die beim Senden von Lasernachrichten vom Weltraum zur Erde so wichtig ist.
Die schnellen Daten-Downlink-Geschwindigkeiten des Lasers sind vergleichbar mit Breitband-Internet, und das DSOC-Team hat kürzlich an einem Abend 1,3 Terabit Daten heruntergeladen – vergleichbar mit den 1,2 Terabit, die die Magellan-Mission der NASA zur Venus in den 1990er Jahren über einen Zeitraum von vier Jahren zurückgesendet hat.
„Als wir das erste Licht erreichten, waren wir aufgeregt, aber auch vorsichtig. „Das ist eine neue Technologie und wir experimentieren damit, wie sie funktioniert“, sagte Ken Andrews, Leiter des Projektflugbetriebs bei JPL, in einer Erklärung. „Aber jetzt gewöhnen wir uns mit der Hilfe unserer Psyche-Kollegen an die Arbeit mit dem System und können die Raumsonde und die Bodenterminals länger als bisher im Auge behalten. Wir lernen bei jedem Checkout etwas Neues.“