Laser slår rekord i dataöverföring från rymden

I maj 2022 skickade teknikuniversitetet MIT och Nasa upp systemet T-bird i omloppsbana med en kubsatellit. T-bird är förkortning för "the Terabyte Infrared Delivery system", och som namnet antyder handlar det om dataöverföring med laser.

Systemet bygger på ungefär samma princip som vid dataöverföring i fiberoptisk kabel, där en kodad optisk signal skickas med en ljuskälla, i det här fallet laser. Jämfört med konventionella radiovågor har infrarött ljus en kortare våglängd vilket innebär att man paketera mycket mer data i en överföring.

Teoretiskt kan lasern skicka  från 100 upp till 1 000 gånger så mycket data som dagens system baserade på radiofrekvenser. Nu har MIT:s Lincoln Laboratory inte bara tagit ett första steg, utan man har även slagit hastighetsrekord. Det skriver lärosätet i ett pressmeddelande.

Från en höjd på 48 mil kan lasern leverera terabyte av data med hastigheten 100 gigabit per sekund. Det är omkring 100 gånger snabbare än den internetuppkoppling du kan förvänta dig i de flesta städer, och mer än 1 000 gånger snabbare än vad satelliter kan leverera via radio.

”Otrolig bedrift”

Lars-Göran Westerberg är professor i strömningslära och programansvarig för civilingenjörsprogrammet i rymdteknik vid Luleå tekniska universitet. Han konstaterar att MIT har nått en rasande hög hastighet, och anser att genombrottet är en ”game-changer”.

– Att man har lyckats få till det är en otrolig bedrift, och jag tror att det kan få stor betydelse – inte minst om man ser till Artemis 2 (Nasas program för rymdfärder till månen, reds. anm.). Då är det tänkt att man ska använda den här tekniken, med en laserterminal på rymdstationen. Så jag ser det som väldigt centralt i kommande rymdmissioner, till månen och vidare ut i rymden – som exempelvis asteroider och Mars, säger Lars-Göran Westerberg till Ny Teknik.

MIT:s system innehåller ett optiskt modem, en stor lagringsdisk samt en optisk signalförstärkare. Utrustningen ryms i en låda vars storlek är jämförbar med en papperskartong för näsdukar.

– Man har byggt T-bird av delar som finns ”på hyllan”, och att det är lätt tillgänglig teknik bidrar till att hålla nere kostnaden. Den är väldigt liten och har kunnat skickas upp på en kubsatellit, som i det här fallet var stor som två flingpaket. Uppskjutningen blir ju betydligt billigare, så det är lättare att få ut den i rymden, säger Lars-Göran Westerberg.

De instrument som forskarvärlden i stort har skickat ut i omloppsbana kan bara leverera en mindre del av all den data som samlas in, och en snabb överföring av långt större datamängder är givetvis högintressant för vetenskapen.

– I och med att du kan skicka så mycket större datapaket  kan framtida missioner samla enormt mycket mer data för snabb överföring till jorden. Och det är såklart jättebra, säger han.

Placerad i Kaliforniens Table Mountain

MIT:s mottagare finns i Kalifornien på Table Mountain, på en höjd dit oväder vanligtvis inte når. Och systemets akilleshäl kan bli att den smala laserstrålen måste nå marken och träffa sitt mål utan att störas.

– Om du har dåligt väder som skymmer laserstrålen, vilket vi ofta har här i Norden, så får du mycket störningar via atmosfären. Man vill ha klar himmel så att laserstrålen kan färdas ostörd. Så kommersiellt finns det en begränsning i var du kan ha mottagarstationen, säger Lars-Göran Westerberg.

T-bird sköts upp med en satellit i upddraget Pathfinder Technology Demonstrator. Den sköts upp av en Spacex Falcon 9-raketer i maj 2022.