NASA překonala rekord v optické komunikaci na vzdálenost 16 milionů km

Sonda Psyche agentury NASA úspěšně odeslala data na pozemní stanici ve vzdálenosti 40krát větší, než je vzdálenost Země-Měsíc.

Kosmická loď Psyche se zlatým laserovým vysílačem/přijímačem od DSOC v zařízení Astrotech Space Operations v prosinci 2022. Foto: NASA/Ben Smegelsky

Experiment DSOC na kosmické lodi Psyche agentury NASA stanovil nový rekord v optické komunikaci přenosem laserového signálu v blízké infračervené oblasti s testovacími daty na vzdálenost 16 milionů kilometrů do teleskopu Hale na observatoři Palomar v okrese San Diego v Kalifornii, informoval 17. listopadu server Interesting Engineering . Ve vzdálenosti 40krát větší než je vzdálenost Země-Měsíc se jedná o dosud nejvzdálenější demonstraci této technologie.

Sonda Psyche byla v říjnu vypuštěna ke studiu asteroidu 16 Psyche. Experiment DSOC na palubě si klade za cíl demonstrovat rychlosti přenosu dat 10 až 100krát vyšší než u rádiofrekvenčních systémů, které kosmické lodě v současnosti používají.

Jak laserová, tak rádiová komunikace v blízké infračervené oblasti využívá k přenosu dat elektromagnetické vlny. Blízké infračervené světlo však data sbaluje do mnohem hustších vln, což umožňuje pozemním stanicím přijímat více dat. To je užitečné pro budoucí robotické nebo pilotované mise a také to umožňuje používat vědecké přístroje s vyšším rozlišením.

Experiment dosáhl významného milníku 14. listopadu, kdy se laserový transceiver lodi Psyche zaměřil na uplink laserový maják vysílaný z Laboratoře optického komunikačního dalekohledu v Jet Propulsion Laboratory (JPL) v zařízení Table Mountain poblíž Wrightwoodu v Kalifornii. Uplink laserový maják dal transceiveru pokyn, aby zaměřil sestupný laser na Palomar, 130 kilometrů jižně od Stolové hory. Automatizované systémy na transceiveru a pozemních stanicích také upravily jejich orientaci.

„Toto je jeden z mnoha důležitých milníků pro DSOC v nadcházejících měsících, který připraví cestu pro komunikaci s vyšší rychlostí přenosu dat, jež dokáže přenášet vědecké informace, snímky a videa ve vysokém rozlišení a podpořit další obrovský skok lidstva: vyslání lidí na Mars,“ uvedla Trudy Kortesová, ředitelka technologických demonstrací v ústředí NASA ve Washingtonu.

„Test ze 14. listopadu byl prvním, který plně integroval pozemní přístroje a letové vysílače a přijímače, což vyžadovalo součinnou práci operačních týmů DSOC a Psyche. Byla to velká výzva a máme před sebou spoustu práce, ale za krátkou dobu jsme byli schopni vysílat, přijímat a dekódovat některá data,“ uvedla Meera Srinivasan, vedoucí operačního týmu DSOC v JPL.

Optická komunikace byla demonstrována na nízké oběžné dráze Země a až na Měsíci, ale DSOC je prvním experimentem v hlubokém vesmíru. Vysílání laserového paprsku na vzdálenost milionů mil vyžaduje extrémně přesné zaměření.

Experiment musí také zohlednit dobu, kterou světlo potřebuje k cestě ze sondy na Zemi. V největší vzdálenosti Psyche od Země bude trvat cesta fotonů v blízké infračervené oblasti DSOC asi 20 minut tam a zpět (při testu ze 14. listopadu trvala cesta z Psyche na Zemi asi 50 sekund). Během této doby se budou pohybovat jak sonda, tak planeta, takže se lasery pro vzestupný i sestupný signál budou muset přizpůsobit změně polohy.

Thu Thao (podle Zajímavého inženýrství )

Zdrojový odkaz: https://vnexpress.net/nasa-lap-ky-luc-lien-lac-quang-hoc-cach-xa-16-trieu-km-4678337.html