Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, eine SMS vom Mars zur Erde zu schicken. Sie tippen: „Hey, sicher gelandet – die Sonnenuntergänge auf dem Mars sind der Wahnsinn!“, und drücken auf Senden. Jetzt … warten. Und warten. Etwa 20 Minuten später (an einem guten Tag) kommt Ihre Nachricht an. So sieht die Kommunikation im Weltraum aus – ein himmelweiter Unterschied zu den Instant Messaging-Diensten, die wir hier auf der Erde gewohnt sind.
Während wir uns auf Missionen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus vorbereiten, beschäftigt eine Frage Ingenieure, Astronauten und Träumer gleichermaßen: Wie bauen wir ein zuverlässiges Internet… im Weltraum?
Warum Weltraumnetzwerke eine ganz andere Sache sind
Hier auf der Erde ist das Internet schnell, flächendeckend und allgegenwärtig. Wir verlassen uns auf ein riesiges Netzwerk aus Unterseekabeln, Satelliten, Glasfaserleitungen und Mobilfunkmasten, um Daten in Millisekunden zu übertragen. Aber der Weltraum? Der Weltraum ist riesig. Unvorstellbar riesig. Und leer. Die Vernetzung im Weltraum stellt uns vor völlig andere Herausforderungen als unsere Systeme auf der Erde.
Werfen wir einen Blick auf einige der Hürden:
1. Latenz, die sich wie Modem-Internet anfühlt… oder noch schlimmer
Erinnern Sie sich noch an die Frustration, in den 90er Jahren 30 Sekunden auf das Laden einer Webseite warten zu müssen? Stellen Sie sich nun vor, bis zu 45 Minuten zu warten, bis ein Signal eine Hin- und Rückreise zwischen Erde und Mars hinter sich hat, je nachdem, wo sich die Planeten in ihren Umlaufbahnen befinden.
Ein Zoom-Meeting in Echtzeit mit einem Astronauten auf dem Mars ist nicht möglich. Es gibt kein FaceTime, keine schnellen Antworten. Die Kommunikation im Weltraum ist grundsätzlich asynchron – ähnlich wie E-Mails, aber mit einer deutlich längeren Verzögerung.
2. Mit zunehmender Entfernung wird das Signal schwächer
Daten breiten sich als Radiowellen oder Laserstrahlen aus und nehmen mit zunehmender Entfernung an Intensität ab. Je weiter sie reisen, desto stärker müssen sie sich gegen kosmisches Rauschen, Sonnenstrahlung und Störungen durch Weltraumschrott oder sogar planetare Atmosphären behaupten.
Wir haben gelernt, unsere Signale mithilfe von Hochleistungsantennen und Laserkommunikation zu fokussieren, aber diese sind schwierig auszurichten, insbesondere bei sich bewegenden Raumfahrzeugen.
3. Noch keine Infrastruktur
Auf der Erde halten wir Infrastruktur für selbstverständlich. Im Weltraum gibt es keine Router auf Asteroiden oder Satelliten, die den Mars umkreisen und bereit sind, deine Memes zurück zur Erde zu senden.
Die NASA und andere Behörden arbeiten an der Entwicklung eines verzögerungstoleranten Netzwerks (DTN) – einer Art Internet, das Daten speichern und weiterleiten kann, indem es zwischen verfügbaren Knotenpunkten wechselt. Man kann es sich wie einen Weltraum-Pony-Express vorstellen, der Daten über riesige Entfernungen transportiert.
4. Leistungsaufnahme, Bandbreite und Hardwarebeschränkungen
Raumfahrzeuge sind nicht gerade mit High-End-Servern oder 5G-Antennen ausgestattet. Sie nutzen begrenzte Solarenergie, hochspezialisierte Elektronik und jedes zusätzliche Gramm erhöht die Startkosten – was die Vernetzung im Weltraum zu einer einzigartigen technischen Herausforderung macht.
Wir bauen im Grunde ein Weltrauminternet mit weniger Ressourcen, unter härteren Bedingungen und ohne Reparaturtechniker im Bereitschaftsdienst.
Die coolen Dinge, die jetzt passieren
Trotz der Herausforderungen ist der Fortschritt erfreulich:
• Das DTN-Protokoll der NASA wurde auf der Internationalen Raumstation und mit Tiefraumsonden wie EPOXI
. • Das Lunar Gateway (die geplante Mondumlaufbahnstation der NASA) dient als Testumgebung für interplanetare Kommunikation.
• Laserbasiertes Weltrauminternet – auch optische Kommunikation genannt – verspricht schnellere Verbindungen mit höherer Kapazität zwischen Planeten.
Auch private Unternehmen mischen mit. SpaceX beispielsweise baut Starlink, eine Mega-Konstellation, die eines Tages planetare Missionen mit einem Rückgrat aus Relaissatelliten unterstützen könnte.
Was bedeutet das für uns?
Der Traum von Menschen, die auf anderen Planeten leben und arbeiten, ist keine Science-Fiction mehr – er ist zum Greifen nah. Um ihn zu verwirklichen, brauchen wir aber nicht nur Raketen und Lebensräume, sondern auch eine digitale Verbindung durch den Weltraum.
Eines Tages könnten Astronauten live von der Oberfläche Europas streamen oder ihre Forschungsarbeiten vom Saturnmond Titan hochladen. Doch vorerst ist es ein langsamer, vorsichtiger Weg hin zu einem Internet, das das gesamte Sonnensystem umspannt.
Wenn Sie also das nächste Mal über Ihr WLAN fluchen, weil Netflix ständig puffert, denken Sie einfach daran: Da draußen arbeiten Weltraum-Internet-Ingenieure an der extremsten Version von „Fernarbeit“, die das Universum je gesehen hat.
Lesen Sie auch: Die Zukunft der Vernetzung – Das Potenzial der 5G-Technologie
