de.wedoany.com-Bericht: Am 4. Juni gab NTT aus Japan eine Zusammenarbeit mit dem irischen Photonik-Unternehmen MBRYONICS bekannt. Die beiden Partner werden die technische Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Lichtkommunikationsmodulen der nächsten Generation für den Weltraum vorantreiben. Das Projekt wird von NTT in die Richtung „IOWN Goes to Space" eingeordnet, die darauf abzielt, die optischen Netzwerkkapazitäten von IOWN von der terrestrischen Kommunikations-infrastruktur auf Satellitennetzwerke, Weltraumdatenübertragung und Multi-Orbit-Kommunikationssysteme auszudehnen.
Der Kern dieser Zusammenarbeit besteht darin, einen Teil der hochvolumigen Übertragungsaufgaben in der traditionellen Weltraumkommunikation, die stärker auf Funkfrequenzverbindungen angewiesen sind, durch Lichtkommunikation zu ersetzen.
Weltraum-Internet, Erdbeobachtung, Satellitenfernerkundung, Wetterüberwachung und kommerzielle Weltraumdienste außerhalb des Verteidigungsbereichs nehmen rasant zu, wodurch der Druck auf die Datenübertragung zwischen Satelliten sowie zwischen Satelliten und Bodenstationen steigt. Die traditionelle Funkfrequenzkommunikation verfügt über ein ausgereiftes Ökosystem, stößt jedoch bei hohem Durchsatz, geringer Latenz, überlasteten Frequenzspektren und sicherer Übertragung zunehmend an Grenzen. Die Lichtkommunikation überträgt Daten mittels Laserstrahlen und bietet höhere Bandbreiten, schmalere Strahlen und eine stärkere Störfestigkeit. Sie eignet sich für Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Satelliten, Satellit-Boden-Lichtverbindungen, optische Relais und zukünftige Weltraum-Rechenzentren. Mit der Wahl von MBRYONICS als Partner kombiniert NTT seine eigenen technologischen Errungenschaften in den Bereichen IOWN, All-Optical-Netzwerke und optoelektronische Integration mit der Ingenieurserfahrung von MBRYONICS bei Satelliten-Lichtkommunikationsterminals, photonischer Integration, Freiraum-Lichtverbindungen und weltraumtauglichen optischen Systemen. Ziel ist die Entwicklung von Kommunikationsmodulen der nächsten Generation für Multi-Orbit-Konstellationen wie LEO, MEO und GEO. Laut der Website von MBRYONICS umfassen die Produkte und Dienstleistungen des Unternehmens optische Intersatellitenverbindungen, optische Bodenverbindungen, Datenrelaissysteme, optische Satelliten-Grid-Netzwerke, optische Feeder-Links sowie Tiefraummissionen. Das Unternehmen verfügt über Design- und Fertigungskapazitäten, die von optischen Systemen, optomechanischen Strukturen und photonischen integrierten Schaltkreisen bis hin zu Endprodukten reichen.
IOWN ist das von NTT vorgeschlagene Konzept für eine Kommunikations- und Recheninfrastruktur der nächsten Generation, dessen Kern darin besteht, mit optischen Technologien die Netzwerklatenz und den Energieverbrauch zu senken und die Effizienz der Massendatenverarbeitung zu steigern. Bisher konzentrierte sich dieses System hauptsächlich auf terrestrische Netzwerke, Rechenzentrumsinterkonnektion, Fernarbeit und latenzarme Dienste. Der Schritt „ins All" bedeutet, dass NTT die Grenzen des All-Optical-Netzwerks auf die Weltrauminfrastruktur ausdehnen möchte.
Aus industrieller Perspektive ist ein Weltraum-Lichtkommunikationsmodul kein einzelnes Kommunikationsbauteil, sondern ein Systemtechnikprojekt, das Lichtquellen, Modulation, Detektion, Zielerfassung, -verfolgung und -ausrichtung (ATP), Temperaturregelung, Strahlungsbeständigkeit, Verkapselung, Einschränkungen der Bordstromversorgung und die Koordination mit Boden-Gateways umfasst. Um während der Hochgeschwindigkeitsbewegung eines Satelliten eine stabile optische Verbindung herzustellen, muss das Terminal in der Lage sein, mit minimalen Winkelfehlern präzise auszurichten. Gleichzeitig müssen Herausforderungen wie Temperaturschwankungen im Weltraum, Vibrationen, Strahlung, Größen- und Gewichtsbeschränkungen sowie die Konsistenz bei der Serienfertigung bewältigt werden. Wenn NTT die IOWN-Fähigkeiten in Weltraumnetzwerke einbringen will, muss es das technische Transformationsproblem lösen, wie terrestrische optische Netzwerktechnologien an Satellitenplattformen angepasst werden können. Der Wert von MBRYONICS liegt in seiner langjährigen Arbeit an der Industrialisierung von Satelliten-Lichtkommunikationshardware, StarCom-Lichtterminals und photonischen Fertigungskapazitäten, die eine näher an der Serienproduktion und dem technischen Einsatz orientierte Grundlage für Weltraum-Lichtmodule bietet. Da Satellitenkonstellationen von der reinen Kommunikationsabdeckung hin zu Erdbeobachtung, Edge Computing, Datenrelais und globaler latenzarmer Konnektivität übergehen, benötigen Weltraumnetzwerke Verbindungssysteme mit höherer Kapazität, geringerem Stromverbrauch und besserer Skalierbarkeit. Die Lichtkommunikation wird dabei zu einer entscheidenden Grundlage.
Die nächsten Schritte des Projekts werden sich auf Modul-Prototypen, die Anpassung an Satelliten, die Interoperabilität mit Multi-Orbit-Netzwerken sowie den Weg zur Serienfertigung konzentrieren. Wenn NTT und MBRYONICS die Lichtkommunikationsmodule zu skalierbaren Weltraumnetzwerkkomponenten entwickeln können, wird IOWN nicht mehr nur terrestrische All-Optical-Netzwerke bedienen, sondern könnte zu einer neuen Informationsinfrastruktur werden, die Satelliten, Bodenstationen und zukünftige Weltraum-Rechenknoten verbindet.
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