Die NASA Glenn-Forschungszentrum in Cleveland hat erfolgreich gestreamt 4K-Videomaterial von einem Flugzeug zum Internationale Raumstation (ISS) und zurück erstmals mit Laserkommunikation. Diese Leistung ist Teil einer Reihe von Experimenten mit neuer Technologie, die Live-Videoübertragungen von Astronauten während der Artemis-Missionen zum Mond ermöglichen könnte, NASA sagte.
Traditionell verwendet die NASA Radiowellen für die Weltraumkommunikation. Bei der Laserkommunikation wird jedoch Infrarotlicht verwendet, wodurch eine Datenübertragung möglich ist, die 10 bis 100 Mal schneller ist als bei Hochfrequenzsystemen.
In Zusammenarbeit mit dem Air Force Research Laboratory und dem Small Business Innovation Research-Programm der NASA installierten Glenn-Ingenieure ein tragbares Laserterminal auf einem Pilatus PC-12-Flugzeug. Sie führten Flüge über den Eriesee durch und übertrugen Daten vom Flugzeug an eine Bodenstation in Cleveland. Die Daten wurden dann über ein erdgebundenes Netzwerk an die White Sands Test Facility der NASA in New Mexico gesendet, wo zur Datenübertragung Infrarotlichtsignale verwendet wurden.
Die Signale legten beeindruckende 22.000 Meilen zurück, um das Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) der NASA zu erreichen, das sie dann an ILLUMA-T auf der ISS und schließlich zurück zur Erde weiterleitete. Das High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN)-System, das am Glenn Research Center der NASA entwickelt wurde, spielte eine entscheidende Rolle dabei, dass das Signal die Wolkendecke effektiv durchdringen konnte.
„Diese Experimente sind eine enorme Leistung“, sagte Dr. Daniel Raible, leitender Forscher des HDTN-Projekts bei Glenn. „Wir können nun auf dem Erfolg des Streamings von 4K-HD-Videos zur und von der Raumstation aufbauen, um unseren Artemis-Astronauten künftige Funktionen wie HD-Videokonferenzen bereitzustellen, die für die Gesundheit der Besatzung und die Koordination der Aktivitäten wichtig sein werden“, fügte Glenn hinzu.
Das Team hat die Leistungsfähigkeit seiner Technologie durch eine Reihe von Flugtests kontinuierlich verbessert. Dabei hat es erkannt, dass das Testen von Weltraumtechnologie in der Luftfahrt oft effektiver bei der Erkennung von Problemen ist als Bodentests und kostengünstiger als Weltraumtests. Der Nachweis des Erfolgs in einer simulierten Weltraumumgebung ist für den Übergang neuer Technologien vom Labor zur Produktion von entscheidender Bedeutung.
Diese Flüge waren Teil einer Initiative der NASA, die darauf abzielte, Videos und andere Daten mit hoher Bandbreite aus dem Weltraum zu übertragen, um zukünftige bemannte Missionen jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn zu unterstützen. Während die NASA fortschrittliche wissenschaftliche Instrumente entwickelt, um hochauflösende Daten vom Mond und darüber hinaus zu erfassen, setzt das Space Communications and Navigation (SCaN)-Programm der Agentur auf Laserkommunikation als Mittel, um große Mengen an Informationen zur Erde zu senden.
Obwohl die Nutzlast ILLUMA-T nicht mehr auf der ISS installiert ist, werden die Forscher bis Ende Juli weiterhin die 4K-Videostreaming-Funktionen vom PC-12-Flugzeug testen. Das ultimative Ziel ist die Entwicklung der Technologien, die erforderlich sind, um die Rückkehr der Menschheit auf die Mondoberfläche im Rahmen der Artemis-Missionen zu streamen.
Traditionell verwendet die NASA Radiowellen für die Weltraumkommunikation. Bei der Laserkommunikation wird jedoch Infrarotlicht verwendet, wodurch eine Datenübertragung möglich ist, die 10 bis 100 Mal schneller ist als bei Hochfrequenzsystemen.
In Zusammenarbeit mit dem Air Force Research Laboratory und dem Small Business Innovation Research-Programm der NASA installierten Glenn-Ingenieure ein tragbares Laserterminal auf einem Pilatus PC-12-Flugzeug. Sie führten Flüge über den Eriesee durch und übertrugen Daten vom Flugzeug an eine Bodenstation in Cleveland. Die Daten wurden dann über ein erdgebundenes Netzwerk an die White Sands Test Facility der NASA in New Mexico gesendet, wo zur Datenübertragung Infrarotlichtsignale verwendet wurden.
Die Signale legten beeindruckende 22.000 Meilen zurück, um das Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) der NASA zu erreichen, das sie dann an ILLUMA-T auf der ISS und schließlich zurück zur Erde weiterleitete. Das High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN)-System, das am Glenn Research Center der NASA entwickelt wurde, spielte eine entscheidende Rolle dabei, dass das Signal die Wolkendecke effektiv durchdringen konnte.
„Diese Experimente sind eine enorme Leistung“, sagte Dr. Daniel Raible, leitender Forscher des HDTN-Projekts bei Glenn. „Wir können nun auf dem Erfolg des Streamings von 4K-HD-Videos zur und von der Raumstation aufbauen, um unseren Artemis-Astronauten künftige Funktionen wie HD-Videokonferenzen bereitzustellen, die für die Gesundheit der Besatzung und die Koordination der Aktivitäten wichtig sein werden“, fügte Glenn hinzu.
Das Team hat die Leistungsfähigkeit seiner Technologie durch eine Reihe von Flugtests kontinuierlich verbessert. Dabei hat es erkannt, dass das Testen von Weltraumtechnologie in der Luftfahrt oft effektiver bei der Erkennung von Problemen ist als Bodentests und kostengünstiger als Weltraumtests. Der Nachweis des Erfolgs in einer simulierten Weltraumumgebung ist für den Übergang neuer Technologien vom Labor zur Produktion von entscheidender Bedeutung.
Diese Flüge waren Teil einer Initiative der NASA, die darauf abzielte, Videos und andere Daten mit hoher Bandbreite aus dem Weltraum zu übertragen, um zukünftige bemannte Missionen jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn zu unterstützen. Während die NASA fortschrittliche wissenschaftliche Instrumente entwickelt, um hochauflösende Daten vom Mond und darüber hinaus zu erfassen, setzt das Space Communications and Navigation (SCaN)-Programm der Agentur auf Laserkommunikation als Mittel, um große Mengen an Informationen zur Erde zu senden.
Obwohl die Nutzlast ILLUMA-T nicht mehr auf der ISS installiert ist, werden die Forscher bis Ende Juli weiterhin die 4K-Videostreaming-Funktionen vom PC-12-Flugzeug testen. Das ultimative Ziel ist die Entwicklung der Technologien, die erforderlich sind, um die Rückkehr der Menschheit auf die Mondoberfläche im Rahmen der Artemis-Missionen zu streamen.