Wie die NASA bereits in der zurückliegenden Woche meldete, wurde ein Bild der Mona Lisa experimentell via Laserstrahl von der Erde zum Lunar Reconnaissance Orbiter übertragen.
Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.
(Bild: NASA, Goddard Space Fligt Center)
Als Sender diente die Next Generation Satellite Laser Ranging Station im Goddard Space Flight Center in Greenbelt (USA), eine Einrichtung zur Messung der Distanz von Satelliten bis zur Bodenstation mittels Laser-Impulsen. Empfänger war der Laser-Höhenmesser an Bord der NASA-Mondsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
Die Daten wurden als Zeitverzögerungen im Rahmen einer normalen Abstandsmessung übertragen. Kleine Abweichungen zwischen dem erwarteten Zeitpunkt für den nächsten Impuls und dem tatsächlichen Moment gaben die Helligkeitswerte des Schwarzweiß-Bildes an. Dazu war ein Ausschnitt des berühmten Gemäldes von Leonardo da Vinci in ein Raster von 152 x 200 Pixeln aufgeteilt und in 4.096 Helligkeitstsufen (12 Bit) codiert worden.
Da die Atmosphäre der Erde das Licht selbst bei klarem Himmel stört, wurde auch eine Fehlerkorrektur erforderlich, die man ähnlich der bei CDs gestaltete (Reed-Solomon-Code). Anschließend wurde das Bild zur Kontrolle auf konventionellem Wege per Funk zurück zur Erde geschickt. Mit einer Distanz von etwa 390.000 km war dies die bisher weiteste gelungene Datenübertragung per Laserlicht durch den Weltraum.
„Weil LRO bereits in der Lage ist, mit seinem Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) derartige Signale zu empfangen, hatten wir die einmalige Gelegenheit, Einweg-Laser-Kommunikation mit einem weit entfernten Satelliten zu demonstrieren“, sagte Xiaoli Sun vom Goddard-Raumfahrtzentrum der NASA und Hauptautor des Optics-Express-Papiers, das am 17. Januar online veröffentlicht wurde und die Arbeit genauer beschrieb. Die Datenrate lag bei 300 Bit/s, worauf es aber nicht ankam. Weder das Lasermesssystem auf der Erde noch der Höhenmesser an Bord der Mondsonde waren ursprünglich für Kommunikationszwecke geschaffen worden. Dass es trotzdem klappt, hat man nun bewiesen.
„Diese wegweisende Leistung bereitet die Bühne für die Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), ein Laserkommunikationsexperiment mit hoher Datenrate, eine zentrale Einrichtung der nächsten Mondmission der NASA, dem Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE)“, sagte Richard Vondrak, stellvertretender Projektwissenschafter beim Lunar Reconnaissance Orbiter. Der nächste Schritt danach heißt Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) und wird die erste Langzeitmission mit optischer Kommunikation der NASA.
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