Mit der Kraft einer Kerze: Chinas Laser-Technologie fordert Starlink heraus
Chinesische Wissenschaftler:innen haben einen bedeutenden Durchbruch bei der Datenübertragung von Satelliten zur Erde erzielt. Wie The Economic Times berichtet, gelang es dem Forschungsteam mithilfe eines winzigen Zwei-Watt-Lasers, Daten mit einer Geschwindigkeit von einem Gbit/s über eine Distanz von 36.000 Kilometern zu senden. Das ist etwa fünfmal schneller als die typische Geschwindigkeit von Starlink-Verbindungen.
Datenübertragung wird schneller als je zuvor
Trotz der geringen Leistung des Lasers, die etwa der einer Kerze entspricht, gelang es den chinesischen Forscher:innen, eine stabile Verbindung mit außergewöhnlicher Datenrate herzustellen. Zum Vergleich: Die durchschnittliche Übertragungsrate von Starlink-Satelliten liegt laut verschiedener Messungen meist im mittleren zweistelligen Mbit/s-Bereich. Das chinesische System erreichte hingegen den Gigabitbereich – und das mit einem Bruchteil der Leistung.
Dadurch wäre es beispielsweise möglich, einen HD-Film von Shanghai nach Los Angeles in weniger als fünf Sekunden zu übertragen. Die neue Technologie könnte also revolutionäre Auswirkungen auf die Zukunft der Kommunikationstechnologie haben und Möglichkeiten für neue Anwendungen und Services schaffen, die bisher undenkbar waren.
Neuer Ansatz führt zum Durchbruch
Entwickelt wurde die Technologie unter der Leitung von Professor Wu Jian und Liu Chao. Das Forschungsteam löste eines der größten Probleme in der optischen Satellitenkommunikation: Sogenannte atmosphärische Turbulenzen können die Lasersignale auf ihrem Weg zur Erde nämlich verzerren oder sogar komplett unbrauchbar machen.
Der Durchbruch gelang mit einer neuen Kombination zweier bestehender Technologien, die bisher nur unabhängig voneinander genutzt wurden. Die Adaptive Optik (AO) gleicht Signalverzerrungen in Echtzeit aus, während die Multi-Dimensional Reception (MDR) auch gestreutes Licht effizient auffängt. Gemeinsam bilden sie das sogenannte AO-MDR-System, das sowohl die Signalqualität verbessert als auch eine stabile Verbindung selbst unter schwierigen Bedingungen ermöglicht.
Die Forscher:innen demonstrierten, dass das System auch bei starker atmosphärischer Störung und über extrem große Distanzen stabile Übertragungen liefert – und das ganz ohne aufwendige Bodenstationen. Dadurch werden die Kosten erheblich reduziert und die Skalierbarkeit der Technologie erhöht.
Potenzial für Internet, GPS und Raumfahrt
Die neue Technologie könnte maßgeblich beeinflussen, wie wir in Zukunft kommunizieren – und vor allem in welchem Tempo. Laserbasierte Satellitenkommunikation bietet nicht nur höhere Geschwindigkeiten, sondern auch geringere Latenzen und eine verbesserte Sicherheit im Vergleich zu klassischen Funkverbindungen. Mögliche Anwendungen reichen vom ultraschnellen Internet über präzisere GPS-Systeme bis hin zur Echtzeit-Kommunikation in Raumfahrtmissionen.
Mit dem erfolgreichen Test hat China einmal mehr demonstriert, welche Ambitionen das Land in den Bereichen Raumfahrt- und Kommunikationstechnologie verfolgt. Sollte sich die neue Lasertechnologie durchsetzen, könnte das nicht nur Anbieter wie Starlink herausfordern, sondern auch neue Maßstäbe für die globale Internetversorgung und die interplanetare Kommunikation setzen.
Was immer das mit Starlink zu tun haben soll weiss wohl nur der Autor.
Starlink kommuniziert, wie alle anderen Satelliten und Raumstationen auch, via Datenfunk mit der Erde. Radiowellen haben aufgrund von Naturgesetzen (Shannon Theorem) eine geringere maximal mögliche Datenkapazität als Lichtwellen (Laser).
Wenn es neu bezahlbare Lösungen für den Datenlink in den Orbit gibt, dann werden irgendwann alle davon profitieren.
Sehr wohl hat dies mit Starlink-Technik zu tun, die Intersatellitenkommunikation ist per Lasertechnolgie realisiert. Beides, die Laserstrahlen wie auch Radiowellen sind elektromagnetische Wellen. Sie beruhen beide auf die (theoretisch) maximale Datenkapazität von Bandbreite und Signal-Rausch-Abstand (SNR). Weitgehend neu dabei ist, dass man ähnlich wie bei WiFi praktisch bei den eingesetzten J-/K-Bändern (cm-) Wellen das Band mit mehreren Nutzern teilen muss, eine Trennung ist nur teilweise möglich. Bei den weitaus höheren Bändern (Laser) in Teilen von µm-Wellenlängen kann man das wesentlich besser. Die verfügbaren Bandbreiten sind auch da. Leider sind bei diesen hohen Frequenzen des Lichts auch die Umwelteinflüsse recht hoch und wesentlich bedeutsamer als auf den einigen 10-GHz-Frequenzen. Latenzen bleiben leider gleich hoch (beides geht „nur“ mit max. Lichtgeschwindigkeit) bei riesigen Distanzen.
Ja, aber hier geht es nicht um die Intersatellitenkommunikation sondern um die Uebertragung zur Erde. Das ist der Einsatz von Laser neu, für ALLE, nicht nur für Starlink allenfalls.
freundlicher Vorschlag zur Verbesserung des Titels: es sollte heißen: „Mit dem Licht einer Kerze“
Eine einzelne Kerze hat eine Leistung von etwa 30 bis 80 Watt in Form von abgegebener Wärmeenergie – je nach Größe und Brennverhalten.
Allerdings erzeugt sie nur etwa 1 bis 2 Watt an sichtbarem Licht. Der Rest der Energie wird hauptsächlich als Wärme abgestrahlt.
Kraft passt hier m.E. nicht, da sie in Newton gemessen in diesem Zusammenhang bestenfalls auf die Gewichtskraft beziehen könnte (200g = 2N)