Wie Carl Sagan einmal sagte: „Der Himmel ruft nach uns. Wenn wir uns nicht selbst zerstören, werden wir eines Tages zu den Sternen wagen.“ Und unsere ersten Abgesandten zu den Sternen werden Robotersonden sein. Diese interstellaren Sonden werden weitgehend autonom sein, aber wir werden mit ihnen kommunizieren wollen. Zumindest möchten wir, dass sie zu Hause anrufen und uns mitteilen, was sie entdeckt haben. Die Sterne sind weit entfernt, daher müssen die Sonden ein sehr großes Ferngespräch führen.
Derzeit kommunizieren wir über das Deep Space Network (DSN) mit Raumsonden im gesamten Sonnensystem. Dies ist eine Sammlung von Antennenstationen auf der ganzen Welt. Jede Station hat eine große 70-Meter-Schüssel und mehrere kleinere Schüsseln. Solche großen Radioschüsseln sind notwendig, weil die Signale einer Raumsonde eher schwach sind und mit zunehmender Entfernung schwächer werden.
Wenn wir Sonden zu anderen Sternen schicken, brauchen wir ein interstellares Kommunikationsnetzwerk. Vielleicht ein galaxisweites Internet. Aber wir wissen immer noch nicht, wie man einen macht. Obwohl wir starke Funksignale in den Weltraum senden können, wird die Stärke dieser Signale über stellare Entfernungen schwach. Das meiste was wir übertragen nach einigen Lichtjahren nicht mehr nachweisbar angesichts unserer aktuellen Technologie. Es wurden mehrere Lösungen vorgeschlagen, beispielsweise die Verwendung von fokussiertem Laserlicht, aber eine neue Studie untersucht die Verwendung von Gravitationslinsen, um die Arbeit zu erledigen.
Vergrößerung eines Funksignals mit Gravitationslinseneffekt. Bildnachweis: Claudio Maccone
Funksignale sind eine gute Wahl für interstellare Entfernungen, da sie mit relativ geringer Leistung eine gute Datenmenge übertragen können. Aus diesem Grund verwenden wir Funk für die interplanetare Kommunikation. Der Nachteil ist, dass Radiowellen eine lange Wellenlänge haben und sich daher nur schwer in eine Richtung fokussieren lassen. Wir können einen schmalen Laserlichtstrahl auf einen bestimmten Stern richten, aber wir können einen schmalen Radiolichtstrahl nicht leicht fokussieren. Und unsere Funksignale müssen fokussiert werden, um Lichtjahre zu übertragen.
Diese neue Studie untersucht, wie Radiosignale von der Sonne oder nahen Sternen fokussiert werden könnten. Da Sterne den Raum um sie herum gravitativ verzerren, kann Licht, das sich in der Nähe eines Sterns bewegt, gravitativ gebündelt werden. Dieser Effekt kann verwendet werden, um Funklicht ähnlich wie eine Glaslinse optisches Licht zu fokussieren. In diesem neuen Artikel führte Claudio Maccone einige grundlegende Berechnungen der Bandbreite durch, die man zwischen der Sonne und nahegelegenen Sternen wie Alpha Centauri und Barnards Stern erhalten könnte. Die Datenrate könnte in der Größenordnung von Kilobit/Sekunde liegen, was in der Größenordnung der alten Einwahltage des Internets liegt. Nach modernen Maßstäben nicht großartig, aber sicherlich genug, um nützliche Bilder und Daten von einem anderen Star zu übertragen.
Referenz:Maccone, Claudio. ' Galaktisches Internet ermöglicht durch Sternengravitationslinsen . 'Raumfahrtgesetz82,2 (2013): 246-250.
