Wie kommen Daten von entfernten Sonden zur Erde?

„Im All gibt es die Herausforderung, dass die zu überbrückenden Entfernungen so gewaltig sind. Die heute gängige Datenübertragung funktioniert mit Radiowellen. Diese elektromagnetischen Wellen können sich – anders als Schallwellen – auch im Vakuum ausbreiten.

Die große Entfernung hat zur Folge, dass die Kommunikation zwischen der Erde und den Raumsonden 30 bis 60 Minuten dauert, obwohl sich die Informationen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Je weiter die Sendeantenne entfernt ist, desto schwächer kommen ihre Signale beim Empfänger an – das ist so wie mit dem Fernlicht der Autos, das auch irgendwann streut. Hinzu kommt, dass die Sendeleistung bei Raumsonden bewusst begrenzt ist, denn sonst müssten die Komponenten für die Energieerzeugung zu groß sein. Umso wichtiger ist es, dass die Empfangsantennen auf der Erde empfindlich genug und genau auf die Raumsonde ausgerichtet sind. Die Radiowellen haben eine niedrigere Frequenz als etwa die der Fernsehsatelliten. Das hat zur Folge, dass die Forschung auf eine größere Informationsmenge verzichten muss, denn auf der niedrigeren Frequenz ist auch die Menge der übermittelten Daten eingeschränkt.

Gerade arbeiten wir am DLR wie auch andere Forscher an einer neuen Übertragungsart – mittels Laserlicht. Insbesondere im Weltall eignet es sich sehr gut für die Datenübermittlung, da hier keine Wolken das Licht behindern. Es ist auch über weite Strecken hinweg scharf gebündelt, so dass die Leistung noch konzentriert beim Empfänger ankommt. Derzeit wird diese Technik noch getestet, aber in einigen Jahren könnte sie den Radiowellen im All Konkurrenz machen."