ENGINEERINGNET.BE - Deze zomer maakte een speciaal door ESA ontwikkeld grondstation in Griekenland verbinding met de NASA-ruimtesonde Psyche, die op dat moment 300 miljoen kilometer van de aarde verwijderd was.
Niet via radiofrequenties, zoals gebruikelijk is in de ruimtevaart, maar via laserlicht. Een optische verbinding heeft namelijk een veel grotere bandbreedte.
De kortere golflengtes van licht kunnen tien tot honderd keer méér data verzenden dan radiofrequenties. Nu steeds meer ruimtesondes steeds meer informatie over hun ontdekkingen naar de aarde versturen, en mensen van plan zijn om te reizen naar de maan en daarna naar Mars, neemt de behoefte aan snelle dataverbindingen in dit zonnestelsel de komende jaren sterk toe.
Het experiment, genaamd Deep Space Optical Communications (DSOC), was een samenwerking tussen NASA’s Jet Propulsion Laboratory en ESA, dat een consortium van Europese bedrijven vroeg om technologie te ontwikkelen.
Het Nederlandse bedrijf Single Quantum, gespecialiseerd in kwantumcommunicatie, nam de detector van het ESA-grondstation in Griekenland voor haar rekening.
Volgens Sander Dorenbos, directeur van Single Quantum, was de grootste uitdaging de kleine hoeveelheid licht die deze detector moest kunnen opvangen.
‘Wanneer een satelliet een laserbundel verstuurt, krijgt die bundel na verloop van tijd de vorm van een kegel’, aldus Dorenbos.
‘Hier op aarde kunnen we van de onderkant van die kegel maar een heel klein stukje opvangen. Onze ontvanger moest dus gevoelig genoeg zijn om individuele lichtdeeltjes, ofwel fotonen, waar te nemen.’
De detector van Single Quantum bestaat uit 36 pixels en is gebaseerd op supergeleidende nanodraden die gekoeld worden tot een temperatuur van -272,15 graden Celsius.
De ontwikkeling duurde drie jaar en werd via het Netherlands Space Office gefinancierd vanuit het ESA General Support Technology Programme, een programma dat ESA-lidstaten in staat stelt om innovatieve technologie te ontwikkelen voor de ruimtemissies van de toekomst.
Van de vier verbindingen die deze zomer met succes tot stand werden gebracht tussen het Helmos grondstation in Griekenland en de Psyche ruimtesonde, was de vierde en laatste verbinding het meest opzienbarend.
Het grondstation volgde het ruimtevaartuig laag aan de horizon, dwars door de turbulente atmosfeer heen.
Ondanks deze moeilijke omstandigheden was de detector van Single Quantum in staat om een boodschap te ontvangen: een video van een kat die achter een laser aan jaagt, verzonden met snelheden tot 1,8 Mbps.
