1-Gbps-Laserverbindung aus 36.000 km Umlaufbahn übertrifft Starlink
Chinesische Wissenschaftler haben einen bedeutenden Durchbruch in der Satellitenkommunikation erzielt: Ihnen gelang es, Daten mit 1 Gbit/s von einem geostationären Satelliten in 36.000 Kilometern Höhe zur Erde zu übertragen – das ist fünfmal schneller als Starlink, das aus lediglich 550 Kilometern Entfernung operiert. Das Besondere: Für diese Leistung reichte ein Laser mit einer Leistung von nur 2 Watt, was in etwa der Helligkeit einer Kerze entspricht.
Trotz der enormen Entfernung und der Herausforderungen durch atmosphärische Turbulenzen gelang es den Forschern, eine stabile Verbindung zu halten. Dies wurde durch eine neue Methode namens „AO-MDR-Synergie“ ermöglicht, die von Teams der Universität für Post- und Fernmeldewesen in Peking sowie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurde. Dabei werden adaptive Optik (AO), die Lichtverzerrungen korrigiert, und Multi-Diversity-Empfang (MDR), der gestreute Signale auffängt, kombiniert. So begegnet man den negativen Auswirkungen schwacher Signalstärke effektiv.
Die Tests fanden am Lijiang-Observatorium im Südwesten Chinas statt. Dort verfolgte ein 1,8-Meter-Teleskop einen Satelliten in 36.705 Kilometern Entfernung. Das Teleskop ist mit 357 winzigen, einzeln verstellbaren Mikrospiegeln ausgestattet – dem Herzstück des adaptiven Optiksystems, das den durch die Erdatmosphäre verzerrten Laserstrahl aktiv neu formt. Nach der Korrektur wird der Strahl in eine Multimode-Glasfaser eingekoppelt und mittels eines Multi-Plane Light Converters (MPLC) in acht Grundkanäle aufgespalten.
Ein Echtzeit-Algorithmus zur „Pfadselektion“ ermittelt anschließend, welche drei der acht Kanäle jeweils die stärksten und kohärentesten Signale liefern. Durch diese Filterung wird die Signalqualität und -stabilität erheblich verbessert – ein Befund, der durch wiederholte Experimente bestätigt wurde.
Das wichtigste Ergebnis: Die Übertragungsfehler gingen drastisch zurück. Der Anteil der „nutzbaren Signale“ stieg von 72 auf 91,1 Prozent. In der Praxis könnte das weniger Ladezeiten, weniger Bildstörungen und weniger Aussetzer bei HD-Videoübertragungen bedeuten – insgesamt ein deutlich stabileres und flüssigeres Nutzererlebnis.
Da herkömmliche Funkkommunikation hinsichtlich Bandbreite an ihre technischen Grenzen stößt, bietet die laserbasierte Datenübertragung deutlich breitere Kanäle für eine schnellere und effizientere Übermittlung. Chinas Erfolg zeigt: Selbst von den Rändern des Weltalls kann ein Lichtstrahl enorme Mengen an Informationen transportieren.
