Astronauten zien en horen: communiceren vanuit het ISS
Hoewel ESA-astronaut André Kuipers momenteel aan boord van het internationale ruimtestation ISS is, kom je hem op aarde nog overal tegen. Je hoeft alleen je televisie maar aan te zetten of je timeline op Twitter zo nu en dan eens te bekijken en daar is ie! Maar hoe kan André live contact met de aarde hebben, zonder dat er een kabel vanaf het ISS naar aarde loopt?
Daar kunnen we kort over zijn: via satelliet natuurlijk! Maar over de manier waarop de beelden van André's lachende gezicht en zijn prachtige ruimtefoto's bij ons terecht komen, valt veel meer te vertellen. Achter de berichten die Kuipers via satelliet naar de aarde stuurt, gaat namelijk een complex systeem schuil vol versterkers, multiplexers, antennes, nodes en signaalmodulatie.
Communiceren via satellieten
Dankzij communicatiesatellieten (de zogenaamde satcoms) kan de crew van het ISS gemakkelijk e-mail ontvangen, naar het thuisfront bellen en in het geval van een videoconferentie zelfs familie en vrienden zien. Maar omdat het ruimtestation op ongeveer 400 kilometer hoogte boven het aardoppervlak zweeft, kan er alleen een directe verbinding gemaakt worden als het ISS een grondstation passeert.
Daarom wordt het signaal rondgestuurd via satellieten. Een bericht wordt eerst vanuit een grondstation naar satellieten gestuurd. Die zweven in een baan om de aarde, op 36.000 kilometer hoogte boven de evenaar. Ze maken iedere dag een rondje, waardoor het lijkt alsof ze stil op hun plek hangen. Omdat deze satellieten ten opzichte van de aarde altijd op dezelfde plek blijven hangen, hebben ze continu verbinding met de grondstations. Signalen die vanaf de aarde naar het ruimtestation gestuurd worden, worden opgepikt door deze satellieten en doorgestuurd naar het ISS. En als André een keer naar huis wil bellen, werkt de verbinding precies hetzelfde.
De Artemis-satelliet van ESA zorgt voor een soortgelijke verbinding. Die verbinding wordt gebruikt door Europe's Automated Transfer Vehicle. Met deze EATV worden nieuwe voorraden vanaf de aarde naar het ruimtestation ISS gebracht.
Werken van een afstand, maar toch dichtbij
Momenteel maken de Europese astronauten aan boord van het ISS gebruik van Amerikaanse communicatiesatellieten om contact met de aarde te onderhouden. Maar ESA ontwikkelt momenteel haar eigen datasysteem, het European Data Relay System. Dit systeem zal op dezelfde manier werken als de Amerikaanse communicatiesatellieten.
Toen André aan het begin van de reis via een live-verbinding zijn dochter een liedje voor hem hoorde zingen, waren ze aan elkaar verbonden via de zogenaamde 'Ku-band'-frequenties. Deze frequenties worden doorgaans gebruikt om televisieprogramma's naar onze satellietschotels te sturen. Ku-band wordt ook gebruikt wanneer André e-mails verstuurt of foto's tweet naar zijn volgers op de aarde. Een lagere frequentie, S-band, wordt gebruikt voor het besturen van het ruimtestation, het volgen van de gezondheid van de bemanning en voor het doorgeven van stemcommando's.
Dankzij de videoverbindingen die via satcom tot stand gebracht kunnen worden, kan André live contact onderhouden met zijn collega's op aarde. En dan in het speciaal de collega's die in het controlecentrum Columbus in München aan het werk zijn. De specialisten op de grond kunnen precies zien wat André aan het doen is en zo controleren of hij de juiste gereedschappen gebruikt.
Wil jij André ook live volgen in de ruimte? Volg hem dan op Twitter (@astro_andre), bezoek ESA' YouTube-kanaal (link) of ga naar de Flickr-pagina van ESA (link).
