Wissenschaftler warnen vor Datenstau im Weltall - wissenschaft.de
Anzeige
Anzeige

Astronomie+Physik

Wissenschaftler warnen vor Datenstau im Weltall

Immer schärfere Bilder aus den Weiten des Universums werden die Nachfolger des Hubble-Space-Teleskops schießen. Doch diese enormen Datenraten von einigen Gigabits pro Sekunde drohen die Übertragungskanäle der herkömmlichen Radiowellen-Sender zu sprengen, warnen australische und amerikanische Astronomen. Infrarot-Laser sollen in Zukunft helfen und eine eine ausreichende Bandbreite zwischen Satellit und Erde gewährleisten. Über diese Idee berichten sie im Fachblatt Science (Vol. 297, S. 523)

Es werden Transferraten in der Größenordnung von 100 Gigabits pro Sekunde nötig sein. Heutige Systeme sind dafür einige Größenordnungen zu langsam, berichten Joss Bland-Hawthorn vom Anglo-Australian Observatory in Epping und seine amerikanischen Kollegen. Ein Vorstoß in neue Frequenzbereiche jenseits der Radiowellen könnte dieses Problem lösen. Doch erst Laserlicht mit Wellenlängen zwischen 1500 und 1600 Nanometer kann die Atmosphäre und Wolken mit einer ausreichenden Effizienz von rund 70 Prozent durchdringen. Ein komplett neues Netzwerk von Lichtteleskopen müsse auf der Erde aufgebaut werden und die herkömmlichen Empfangsstationen für Radiowellen ersetzen, schlagen die Wissenschaftler vor.

„Wenn wir heute damit beginnen, an einem Telemetrie-System im nahen Infrarot-Bereich zu arbeiten, könnte es in 10 bis 15 Jahren zur Verfügung stehen“, so Bland-Howthorne. Bis dahin könnten sich die Astronomen eines Tricks bedienen: Aus den enormen Datenmengen ihrer Weltraumsonden können direkt an Bord der Satelliten die wichtigen Informationen herausgefiltert werden. Für diese Daten reichen die Radiowellen-Kanäle aus. „Das funktioniert gut, solange wir keine Überraschungen erwarten“, sagt Martin Harwit, Koautor der Studie von Cornell University. Doch neue Erkenntnisse in der Wissenschaft beruhen gerade besonders auf solche unerwarteten und überraschenden Daten. Diese gingen mit dieser Methode unweigerlich verloren.

Viele Komponenten für diese Laser-Kanäle ins All könnten sich die Entwickler von der irdischen Breitband-Technologie abschauen. Glasfasernetze übertragen die gigantischen Datenpakete bereits in einem vergleichbaren Frequenzbereich. Die Europäische Raumfahrtbehörde ESA testete auch bereits eine Laser-Leitung zwischen den Satelliten SPOT-4 und ARTEMIS. Zwar übertrugen die Forscher auf diesem Kanal eine Datenrate von nur 50 Megabits pro Sekunde, doch könnte die Kapazität um ein über Tausendfaches ausgebaut werden.

„Ein solches System wäre sehr effektiv und gar nicht mal zu teuer“, sagt Harwit. Er schätzt die Kosten der Bodenstationen auf 300 bis 400 Millionen Euro. Dennoch äußert sich ESA-Forscher Gotthard Oppenhäuser noch skeptisch: „Das Potenzial der Radiowellen ist noch nicht ausgeschöpft und mit dem Laser kommen auch technische Schwierigkeiten. Für eine Weile wird es noch keinen Datenstau geben und Radiofrequenzen können noch viel mehr leiten als der Nutzer heute braucht.“

Anzeige

Jan Oliver Löfken
Anzeige

bild der wissenschaft | Aktuelles Heft

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung

Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Anzeige

Bücher

Wissenschaftslexikon

Fa|den|bak|te|ri|um  〈n.; –s, –ri|en; Med.〉 Bakterium, dessen Zellen im Verband von Scheiden umgeben werden, die dieses Bakterium fadenförmig, mehrzellig erscheinen lassen

Was|ser|jung|frau  〈f. 18; Myth.〉 = Nixe

Fis–Dur–Ton|lei|ter  〈f. 21; Mus.〉 Tonleiter in Fis–Dur

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige