Annonceinfo

Rumlasere kan redde menneskeliv

Et nyt laserbaseret kommunikationssystem giver lynhurtig forbindelse mellem satellitter og jordstationer. Snart kan billeder af katastrofeområder nå frem på minutter i stedet for timer.

Emner:
Satellitter i lavt kredsløb om Jorden kan nu bruge laser til at sende data til geostationære EDRS-satellitter, der hurtigt kan sende den videre til Jorden. (Illustration: ESA)

Den europæiske satellit EDRS-A er kommet i kredsløb om Jorden, og dermed er startskuddet givet for et nyt, superhurtigt kommunikationssystem, der bruger laserstråler til at overføre data mellem satellitter.

EDRS står for European Data Relay System, og når det for alvor tages i brug, kommer der fuld fart på dataoverførslen.

Med laserteknologien kan satellitter i lavt kredsløb få en langt mere effektiv forbindelse til Jorden. Data fra satellitterne vil altid kunne sendes ned med en hastighed på op til 1,8 gigabit i sekundet, så detaljerede billeder fra en satellit kan fremover nå frem på få minutter, hvor det i dag kan tage timer.

»Jo hurtigere, du kan få fat i informationen, desto bedre er det selvfølgelig,« lyder det fra Per Knudsen, der er professor og leder afdelingen for geodæsi på Institut for rumforskning og rumteknologi på Danmarks Tekniske Universitet (DTU Space).

»Nu er leveringstiden et par timer, men hvis man kan få den endnu længere ned, forhøjer det værdien af de data, satellitten leverer.«

Hurtigt overblik over katastrofer

I tilfælde af en naturkatastrofe som for eksempel et jordskælv eller en tsunami er det vigtigt, at redningsstyrkerne hurtigt får overblik over situationen, og her kan billeder fra satellitter være uhyre nyttige. Derfor kan det nye satellitsystem være med til at redde liv.

Også på miljøområdet kan EDRS-systemet vise sig uundværligt. For eksempel vil myndighederne kunne opdage en olieplet på havet, før den har nået at sprede sig alt for meget.  Billeder fra satellitter, der bruges til miljøovervågning, kan nemlig komme hurtigere frem.

Lavtgående vejrsatellitter kan også komme af med data i en fart, så det eksempelvis bliver lettere at følge, hvordan et stormvejr udvikler sig minut for minut.

Laser kan sende over afstande på 45.000 kilometer

Normalt sender satellitterne i lavt kredsløb kun data hjem, når de bevæger sig ind over en modtagestation. Men satellitterne farer så hurtigt rundt, at der kun er radioforbindelse i 10 minutters tid ad gangen for hvert kredsløb, der varer halvanden times tid.

Selv med flere modtagestationer fordelt rundt omkring på kloden er der altså lange pauser i datatransmissionen, som det er i dag. Men det vil EDRS ændre på. I stedet for at sende data ned til Jorden over en radioforbindelse skal de lavtgående satellitter, der typisk kredser rundt i en højde på 600 til 900 kilometer, nemlig sende signaler opad til geostationære satellitter ved hjælp af laser over afstande på op til 45.000 kilometer.

EDRS-A blev sendt op med en russisk Proton-raket 29. januar. (Foto: International Launch Services)

Fra de geostationære satellitter, der kredser i en bane 36.000 kilometer oppe og altid er over det samme sted på Jorden, kan data hele tiden sendes hjem, præcis som man hele tiden kan fange fjernsynssignalet fra en tv-satellit. Så selv om de mange data tager en ordentlig omvej, kommer de hurtigere frem og kan næsten modtages i realtid.

Systemet bliver først rigtig godt, når flere EDRS-satellitter kommer til, og den næste opsendes da også allerede til næste år.

Varsel om høje bølger

De første kunder i EDRS-butikken bliver europæiske jordobservationssatellitter i Sentinel-programmet. Sentinel 1A tager radarbilleder af jordoverfladen og kan for eksempel bruges til at følge det arktiske isdække eller opdage oliepletter. Med Sentinel 2A kan forskerne holde øje med hvor meget af landjorden, der dækkes af landbrug og skov, og billeder fra satellitten kan også bruges i forbindelse med katastrofer. De to satellitter begynder at bruge laserkommunikation til sommer, når systemet er blevet testet grundigt.

Den første af to Sentinel 3-satellitter sendes op 16. februar, og den kommer også på EDRS-netværket. Den opsendelse vil blive fulgt nøje af folkene fra DTU Space, som har bidraget til missionen.

»Med Sentinel-3 vil man blandt andet kunne måle, hvor høje bølgerne på havet er, og når man så kan få data i realtid, kan man sende højaktuelle stormvarsler til skibe,« fortæller Per Knudsen og fortsætter:

»Man kan også følge havstrømmene og give skibene rutevejledning, så de sejler den optimale vej i forhold til brændstofforbruget.«

Rumstationen kommer også på

Senere bliver flere satellitter udstyret med lasersystemet, og fra 2018 vil Den Internationale Rumstation også få glæde af EDRS, så europæiske astronauter kan sende data hjem uafhængigt af amerikanerne.

I dag har amerikanerne et system kaldet 'Tracking and Data Relay Satellite System', og det fungerer på stort set samme måde, blot udelukkende med radiosignaler og altså uden laser. Her er hastigheden for dataoverførsel ikke helt så høj, som den bliver i det europæiske system, der hører under den europæiske rumfartsorganisation ESA.

NASA er da også i fuld gang med at teste laserteknologi, som lader til at være vejen frem for rumkommunikation, i forbindelse med projektet Laser Communications Relay Demonstration (LCRD).

Det hører med til historien, at firmaet Airbus Defence and Space er partner på EDRS-projektet, og her lægger man ikke skjul på, at systemet også kan bruges til at modtage data fra fly og droner. På sigt vil EDRS ikke kun blive brugt til at redde menneskeliv og holde øje med vejret og miljøet, men også til militære formål.

Seneste fra Teknologi

Grønlandske stemmer

Bo Albrechtsen, museumsinspektør ved Grønlands Nationalmuseum, drømmer om at få et naturhistorisk museum i Grønland.

Tema om fremtiden for grønlandsk forskning

Det læser andre lige nu

Spørg Videnskaben

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.

Seneste blogindlæg