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 v zařízení Astrotech Space Operations v prosinci 2022, vybavená laserovým vysílačem a přijímačem s pozlaceným krytem od DSOC. Foto: NASA/Ben Smegelsky — 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 40násobku vzdálenosti 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 blízkém infračerveném záření využívá k přenosu dat elektromagnetické vlny. Blízké infračervené světlo však data balí do mnohem hustších vln, což umožňuje pozemní stanici přijímat více dat. To je užitečné pro budoucí robotické nebo pilotované průzkumné mise a pro podporu vědeckých přístrojů s vyšším rozlišením.

Experiment dosáhl 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 downlink laser na Palomar (139 km 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 video ve vysokém rozlišení, a tím podpoří 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 synchronizovanou práci operačních týmů DSOC a Psyche. Je 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 kilometrů 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 byla doba cesty 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