Chinese satelliet vernietigt Starlink met 2-watt laser vanaf 36.000 km hoogte
In een experiment dat de mogelijkheden van optische communicatietechnologie flink doet heroverwegen, hebben onderzoekers internetsnelheden overgedragen met een laser die zwakker was dan een koelkastlamp. De satelliet zat meer dan twintig keer zo ver als het Internationale Ruimtestation (ISS).
Wie zat er achter en wat deden ze?
De betrokken onderzoekers komen van Peking University en de Chinese Academy of Sciences. Hun resultaten, die aantonen dat laagvermogenlasers in de ruimte veel kunnen bereiken, verschenen in Acta Optica Sinica, een peer-reviewed tijdschrift over optica en fotonica. Vanuit een geostationaire baan op 36.000 km boven de aarde schoot de satelliet een laser van slechts 2 W naar beneden. Het signaal werd opgevangen door een grondtelescoop bij het Lijiang Observatory in het zuidwesten van China en haalde een downlink-snelheid van 1 Gbps.
Hoe gingen ze om met de atmosfeer?
Het experiment was opgezet om een decennialang probleem in optische communicatie aan te pakken: het behouden van een betrouwbaar signaal ondanks verstoringen door de atmosfeer. De onderzoekers gebruikten een tweefasenproces dat ze “AO MDR synergy” noemen (de precieze uitleg van die afkorting wordt niet gegeven). De grondtelescoop van 1,8 m apertura bij het Lijiang Observatory speelde een belangrijke rol. Met 357 microspiegels hervormde de telescoop het inkomende golffront in real-time om verstoringen door atmosferische cellen te corrigeren.
Wat deed de rest van het systeem technisch gezien?
Na de atmosferische correcties splitste een multi-vlakconverteerder het gecorrigeerde licht in acht modemodi-kanalen. Een algoritme koos daarna de drie sterkste signalen, terwijl het paden met resterende turbulentie aanpakte. De publicatie geeft veel details over de adaptieve optica-configuratie en de modediversiteitsontvangstmethode, maar liet belangrijke informatie weg over de gebruikte modulatieformaten en Forward Error Correction (FEC)-codering.
Die downlink van 1 Gbps werd genoemd als vijf keer sneller dan de typische gebruikerssnelheden van Starlink, de LEO-internetconstellatie van SpaceX. Ook verbeterde het bruikbare signaalpercentage van 72% naar 91,1%, wat het team als een duidelijke voortgang van optische communicatiemogelijkheden vanuit de ruimte presenteert.
GEO versus LEO: wat zijn de verschillen in opzet?
Een geostationaire baan biedt, ondanks een langere vertraging van ongeveer 240 ms, continue dekking vanuit één ruimtevaartuig; dat staat in contrast met LEO-systemen zoals Starlink, die rond 550 km opereren met een lagere latentie van 20–40 ms, maar duizenden satellieten nodig hebben die verbindingen doorgeven terwijl ze voorbijtrekken. De geostationaire aanpak beperkt mechanische complexiteit en zorgt voor continuïteit op vaste locaties.
Wat zijn de volgende vragen en uitdagingen?
Er blijven veel onbeantwoorde vragen. De publicatie geeft geen inzicht in hoe de technologie presteert onder verschillende atmosferische omstandigheden, noch in beschikbaarheidsmodellering voor de locatie bij Lijiang. Wereldwijde dekking zou parallelle stations vereisen in diverse klimaatzones, elk uitgerust met vergelijkbare telescopen en adaptieve opticasystemen.
Ondanks de veelbelovende resultaten blijven operationele uitdagingen bestaan, vooral rond wolkbedekking en de kosten en schaalbaarheid van stations met grote aperturen. Het opzetten van een efficiënt wereldwijd geostationair netwerk zou robuuste backbone-aggregatiepunten vergen die data via terrestrische glasvezel kunnen verspreiden. De volgende stappen zullen doorslaggevend zijn voor de verdere uitrol en opschaling van deze technologie, die de toekomst van wereldwijde communicatie stevig kan veranderen.