NASA、1600万キロ離れた場所での光通信記録を樹立

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NASAの宇宙船「プシケ」は、地球と月の間の距離の40倍離れた地上局にデータを送信することに成功した。

2022年12月、アストロテック宇宙運用施設に着陸したプシケ宇宙船。DSOCの金メッキ飛行レーザートランシーバーを搭載。写真：NASA/ベン・スメゲルスキー — 2022年12月、アストロテック宇宙運用施設にDSOCの金メッキ飛行レーザートランシーバーを搭載したプシケ宇宙船。写真： *NASA/ベン・スメゲルスキー*

NASAの宇宙船プシケのDSOC実験では、カリフォルニア州サンディエゴ郡にあるパロマー天文台のヘール望遠鏡に、テストデータを含む近赤外線レーザー信号を1600万キロメートルの距離から送信し、光通信の新記録を樹立したと、 Interesting Engineeringが11月17日に報じた。地球と月の距離の40倍にあたる距離で、これはこれまでで最も遠距離でのこの技術の実証となる。

プシケ宇宙船は、小惑星プシケ16番星の探査を目的として10月に打ち上げられました。搭載されているDSOC実験は、現在宇宙船で使用されている無線周波数システムよりも10～100倍高速なデータ伝送速度を実証することを目的としています。

近赤外線レーザー通信と無線通信はどちらも電磁波を用いてデータを送信します。しかし、近赤外線はデータをより高密度の波に詰め込むため、地上局はより多くのデータを受信できます。これは将来のロボットや有人ミッションに役立ち、より高解像度の科学機器の実現にも役立ちます。

11月14日、実験は大きな節目を迎えました。Psyche飛行用レーザートランシーバーが、カリフォルニア州ライトウッド近郊のジェット推進研究所（JPL）テーブルマウンテン施設にある光通信望遠鏡研究所から送信されたアップリンクレーザービーコンにロックオンしたのです。アップリンクレーザービーコンは、トランシーバーに対し、テーブルマウンテンの南80マイル（130キロメートル）に位置するパロマーにダウンリンクレーザーを向けるよう指示しました。トランシーバーと地上局の自動システムも、それぞれの方向を調整しました。

「これは、今後数カ月間のDSOCの多くの重要なマイルストーンの一つであり、科学情報、高解像度の画像や動画を送信し、人類の次の大きな飛躍である火星への人類の派遣を支える、より高速なデータ通信への道を開くものだ」とワシントンのNASA本部で技術実証を担当するディレクターのトルーディー・コルテス氏は述べた。

「11月14日のテストは、地上機器と飛行用トランシーバーを完全に統合した初めてのテストであり、DSOCとPsyche運用チームが連携して作業する必要がありました。大きな課題であり、やるべきことは山積みですが、短期間でデータの送信、受信、そしてデコードを行うことができました」と、JPLのDSOC運用チームリーダー、ミーラ・スリニヴァサン氏は述べています。

光通信は低軌道や月まで実証されていますが、DSOCは深宇宙における初の実験です。数百万マイルも離れた場所にレーザーを照射するには、極めて正確な照準が必要です。

この実験では、光が探査機から地球まで到達するのにかかる時間も考慮する必要があります。プシケが地球から最も遠い地点では、DSOCの近赤外線光子が往復するのに約20分かかります（11月14日のテストでは、プシケから地球まで約50秒かかりました）。その間、探査機と惑星は共に移動するため、アップリンクとダウンリンクのレーザーを位置の変化に合わせて調整する必要があります。

Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）

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