Speciale

Bering
Rumsonden Bering i færd med at transmittere data over et optisk link. Senderudstyret tænkes at bestå af en frekvensdoblet Nd:YAG-laser (λ=532 nm), ekspanderet i et 25 cm spejlteleskop (Grafik: Jan Rasmussen, Dansk Rumforskningsinstitut)

I forbindelse med kommunikation i rummet er der store fordele at høste ved at skifte fra klassisk radiokommunikation til optisk kommunikation; ca. 6 dB forbedring af linkbudgettet pr. frekvensfordobling. I stedet for parabolantenner anvendes optiske teleskoper, og i stedet for radiosendere anvendes lasere.

Mens optisk kommunikation i kredsløb om Jorden kan nøjes med diodelasere, kræver optisk deep space-kommunikation faststoflasere, f.eks. Nd:YAG, da disse har langt højere output, og kan pulses. Ved brug af pulsede lasere er det oplagt at anvende Pulse Position Modulation, der er et M-ary modulationsformat, som kan levere bitrater op til 100 kbit/s vha. f.eks. en Q-switched Nd:YAG-laser med en maksimal repetitionsfrekvens på 50 kHz.

Direkte detektion med APDer medfører dog begrænsninger af både effektivitet og båndbredde.

I specialet demonstreres, hvordan et optisk link fra Jorden til Bering-rumsonden kan konstrueres. Det demonstreres ligeledes, hvordan to ens Bering-teleskoper er utilstrækkelige til at etablere linket, mens det danske 1,54 m-teleskop på La Silla f.eks. vil kunne kommunikere med Bering ud til en afstand af 3,5 AU.

Intern vejleder: Uffe Gråe Jørgensen, Astronomisk Observatorium, Københavns Universitet

Ekstern vejleder: Flemming Hansen, Dansk Rumforskningsinstitut

Download (4,5 MB pdf)