ناسا رکورد جدیدی در ارتباطات نوری در فاصله ۱۶ میلیون کیلومتری ثبت کرد.

فضاپیمای سایک (Psyche) ناسا با موفقیت داده‌ها را از فاصله‌ای ۴۰ برابر بیشتر از فاصله زمین تا ماه به ایستگاه زمینی مخابره کرد.

فضاپیمای Psyche در مرکز عملیات فضایی Astrotech در دسامبر ۲۰۲۲، مجهز به فرستنده-گیرنده لیزری پرواز با روکش طلا DSOC. عکس: ناسا/بن اسمگلسکی — فضاپیمای Psyche به همراه فرستنده-گیرنده لیزری پرواز و کپسول DSOC با روکش طلا در مرکز عملیات فضایی Astrotech در دسامبر ۲۰۲۲. عکس: *ناسا/بن اسمگلسکی*

شرکت Interesting Engineering در ۱۷ نوامبر گزارش داد که سامانه‌ی DSOC (آنژیوگرافی و ارتباطات تفریقی دیجیتال) ناسا که بر روی فضاپیمای Psyche نصب شده است، با ارسال سیگنال‌های لیزری نزدیک به مادون قرمز و داده‌های آزمایشی در فاصله‌ی ۱۶ میلیون کیلومتری به تلسکوپ هیل در رصدخانه‌ی پالومار در شهرستان سن دیگو، کالیفرنیا، رکورد جدیدی را در زمینه‌ی ارتباطات نوری ثبت کرد. این فناوری با فاصله‌ای ۴۰ برابر بیشتر از فاصله‌ی زمین تا ماه، دورترین نمایش این فناوری تا به امروز است.

فضاپیمای Psyche در ماه اکتبر با هدف مطالعه سیارک 16 Psyche به فضا پرتاب شد. آزمایش DSOC روی این فضاپیما با هدف نشان دادن سرعت انتقال داده 10 تا 100 برابر سریع‌تر از سیستم‌های فرکانس رادیویی فعلی مورد استفاده توسط فضاپیماها انجام می‌شود.

هم لیزر نزدیک به مادون قرمز و هم ارتباطات رادیویی از امواج الکترومغناطیسی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند. با این حال، نور نزدیک به مادون قرمز داده‌ها را در امواج بسیار فشرده‌تری بسته‌بندی می‌کند و به ایستگاه‌های زمینی اجازه می‌دهد داده‌های بیشتری دریافت کنند. این امر برای ماموریت‌های اکتشافی رباتیک یا سرنشین‌دار آینده مفید است و از ابزارهای علمی با وضوح بالاتر پشتیبانی می‌کند.

این آزمایش در ۱۴ نوامبر به یک نقطه عطف حیاتی رسید، زمانی که فرستنده-گیرنده لیزری پرواز فضاپیمای Psyche روی یک فرستنده لیزری آپ‌لینک که از آزمایشگاه تلسکوپ ارتباط نوری در تأسیسات کوه تیبل وابسته به آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) در نزدیکی رایت‌وود، کالیفرنیا ارسال می‌شد، قفل شد. فرستنده لیزری آپ‌لینک، فرستنده-گیرنده را هدایت کرد تا پرتو لیزر داون‌لینک خود را به سمت پالومار (۱۳۰ کیلومتری جنوب کوه تیبل) هدایت کند. سیستم‌های خودکار روی فرستنده-گیرنده و ایستگاه‌های زمینی نیز جهت‌گیری‌های خود را تنظیم کردند.

ترودی کورتس، مدیر نمایش‌های فناوری در دفتر مرکزی ناسا در واشنگتن، گفت: «این یکی از چندین نقطه عطف مهم برای DSOC در ماه‌های آینده است که راه را برای ارتباطات با نرخ داده بالاتر که می‌توانند اطلاعات علمی، تصاویر و ویدیوهای با وضوح بالا را منتقل کنند، هموار می‌کند و در نتیجه از جهش بعدی بشریت یعنی اعزام انسان به مریخ پشتیبانی می‌کند.»

میرا سرینیواسان، رئیس تیم عملیات DSOC در JPL، گفت: «آزمایش ۱۴ نوامبر اولین باری بود که ما تجهیزات زمینی و فرستنده-گیرنده‌های پروازی را به طور کامل ادغام کردیم و این امر مستلزم آن بود که تیم‌های عملیاتی DSOC و Psyche به صورت هماهنگ کار کنند. این یک چالش بزرگ بود و ما هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن داریم، اما در مدت زمان کوتاهی توانستیم برخی از داده‌ها را ارسال، دریافت و رمزگشایی کنیم.»

ارتباطات نوری در مدار پایین زمین و تا ماه آزمایش شده است، اما DSOC اولین آزمایش در اعماق فضا است. تاباندن لیزر در فواصل میلیون‌ها کیلومتری نیاز به هدف‌گیری بسیار دقیقی دارد.

این آزمایش همچنین نیاز به در نظر گرفتن زمان لازم برای سفر نور از فضاپیما به زمین داشت. در دورترین فاصله بین سایکه و زمین، فوتون‌های نزدیک به مادون قرمز از DSOC حدود 20 دقیقه طول می‌کشد تا برگردند (در آزمایش 14 نوامبر، زمان سفر از سایکه به زمین حدود 50 ثانیه بود). در این مدت، هم فضاپیما و هم سیاره در حال حرکت بودند، بنابراین لیزرهای آپ‌لینک و داون‌لینک باید با موقعیت‌های در حال تغییر تنظیم می‌شدند.

پنجشنبه تائو (طبق گفته مهندسی جالب )

لینک منبع