Met een laser wil Nasa een breedbandverbinding aanleggen tussen de aarde en de maan. Het testproject moet het versturen van live HD-beelden uit de ruimte in de toekomst mogelijk maken.

De maansatelliet LADEE verzendt met een laserstraal razendsnel informatie naar de aarde. Bron: Nasa
De maansatelliet LADEE verzendt met een laserstraal razendsnel informatie naar de aarde. Bron: Nasa

Iedereen kent de groezelige zwart-wit-beelden waarin Neil Armstrong zijn eerste stappen op de maan zet. Als het aan Nasa ligt, zijn beelden met een dergelijke lage kwaliteit straks verleden tijd. De Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), de nieuwe maansatelliet van Nasa die zaterdagnacht vertrekt, gaat met een laser een razendsnelle verbinding tussen de aarde en de maan aanleggen. Hiermee kan de organisatie HD-beelden uit de ruimte direct naar de aarde verzenden.

Normaal gesproken communiceren ruimteschepen en satellieten door middel van radiogolven. Met de lange golflengtes van radiogolven kan in een bepaalde tijd echter niet veel informatie worden verzonden.

Ruimtebots
LADEE neemt een laser mee de ruimte in met een golflengte die duizenden keren korter is, tegen het infrarood-spectrum aan. Hiermee kan Nasa met een snelheid van 622 megabit per seconde informatie vanaf de maan verzenden, zes keer sneller dan tot nu toe met radiogolven mogelijk is. Het laserprogramma is onderdeel van het experiment Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD). Volgens LLCD-manager Donald Cornwell kan de organisatie met lasers bijvoorbeeld HD-streams vanuit de ruimte uitzenden. ‘Bij een zieke astronaut kun je bijvoorbeeld 3D-beelden gebruiken om een diagnose te stellen’, zegt Cornwell.

Ook ruimtebots, die wellicht in de nabije toekomst asteroïden verkennen, hebben volgens Cornwell baat bij de lasertechniek. Met HD-beeldmateriaal kunnen hun menselijke bestuurders op aarde beter de koers van de bots bepalen.

Heldere hemel
Aan het gebruik van lasers kleven echter nadelen. Radiogolven verspreiden zich over een groot gebied na het uitzenden, waardoor ze gemakkelijk op te vangen zijn. Lasers moeten daarentegen precies op de ontvangers worden gericht. Om de lasergeschut te stabiliseren, heeft de LLCD anti-bewegingsapparatuur op LADEE geïnstalleerd. De apparatuur meet de bewegingen van LADEE en zorgt voor een even grote kracht in tegenovergestelde richting, waardoor de satelliet stabiel komt te liggen.

Een andere probleem is het weer. Lasers kunnen, anders dan radiogolven, zich niet ongeschonden door een wolkendek heen boren. Daarom heeft de LLCD drie verschillende mogelijke ontvangstpunten voor de lasers geïnstalleerd, in New Mexico, Californië en Spanje. De kans dat ten minste een van deze drie ontvangstpunten een wolkeloze hemel heeft, is volgens Cornwell minstens 90 procent.

In onderstaand filmpje legt Nasa de techniek nog eens haarfijn uit.