Warum verwenden Raumsonden & Satelliten zur Kommunikation Radiosignale und kein Licht

[Cordess]

Welche physikalischen Gründe gibt es, die gegen eine Kommunikation im All (Vakuum), also zwischen zwei Satelliten oder Raumsonden, mit Licht sprechen?

Die Frequenz von Licht ist doch viel höher als die von Radiosignalen, also könnte man viel mehr Daten in der gleichen Zeit übertragen.
Und mit einem Spiegelteleskop, das man durchaus ebenso leicht bauen könnte, wie eine Radioschüssel, kann man das Licht auch ganz gut einfangen.
Auch läßt sich Licht durch einen Laser sehr gut gerichtet aussenden.

[Pyromancer]

Welche physikalischen Gründe gibt es, die gegen eine Kommunikation im All (Vakuum), also zwischen zwei Satelliten oder Raumsonden, mit Licht sprechen?

Durch die sehr kleine Wellenlänge hat Licht eine sehr hohe Freiraum-Dämpfung, d.h. von der abgestrahlten Leistung kommt nur sehr wenig beim Empfänger an. Das gleicht sich teilweise dadurch aus, dass man Licht auch mit sehr kleinen "Antennen" sehr gut bündeln kann (Laser), was allerdings wieder dazu führt, dass man die "Antennen" sehr genau ausrichten muss. Beim Laser gilt (übertrieben gesprochen) eben: Ein bisschen daneben ist gleich ganz vorbei. Diese Probleme sind aber alle handhabbar, und Laserlinks zwischen Kommunikationssatelliten sind Stand der Technik.
Für Verbindungen zwischen Satelliten und Erde taugt das aber nicht, weil eine Wolke oder ein bisschen Dunst schon zum Verbindungsabbruch oder zu extremen Qualitätseinbußen führt - das kann jeder bestätigen, der auch nur mal über eine paar Kilometer lange Laserverbindung am Internet hing.

[Cordess]

Verstehe.
Aber eine hohe Dämpfung könnte man doch mit einem hohen Antennengewinn (großes Teleskop) begegnen?
Welche Reichweiten wären denn überhaupt sinnvoll umsetzbar, wenn wir für die Sendeleistung nicht mehr Leistung verwenden wollen, also schon bei heutigen Radiosignalen üblich ist?


Das dies zwischen Satelliten zur Kommunikation schon verwendet wird, wußte ich noch nicht.
Das mit der Wolke ist mir aber schon bekannt, deswegen bezog ich mich auf die reine Komunikation im Vakuum.

[Pyromancer]

Verstehe.
Aber eine hohe Dämpfung könnte man doch mit einem hohen Antennengewinn (großes Teleskop) begegnen?

Ja, eben. Bei Licht bekommt man schon mit kleinen Aperturen riesige Gewinne hin. Aber man muss eben auch ganz genau zielen, damit man diese Gewinne bekommt. Und dieser hochpräzise Mechanismus muss dann auch noch so stabil sein, dass er die Vibrationen beim Start, Beschleunigungskräfte, Temperaturschwankungen etc. unbeschadet übersteht. Das ist alles machbar und wird auch gemacht, ist aber eben nicht gerade trivial.

[Enas Yorl]

Welche physikalischen Gründe gibt es, die gegen eine Kommunikation im All (Vakuum), also zwischen zwei Satelliten oder Raumsonden, mit Licht sprechen?

Keine, tatsächlich hat man diese Technologie bereits erfolgreich in der Praxis getestet (Laserterminals ermöglichen High-Speed Datenverbindung im All. Bei zukünftigen Generationen von Kommunikationssatelliten, wird diese Technologie wohl auch zum Einsatz kommen.
Für Raumsonden wird man wohl noch sehr lange auf Radiowellen setzen, denn die Infrastruktur des Deep Space Networks ist komplett darauf ausgerichtet.