NASA ustanawia rekord łączności optycznej z odległości 16 milionów km

[reklama_1]

Sonda kosmiczna Psyche należąca do NASA pomyślnie przesłała dane do stacji naziemnej znajdującej się w odległości 40 razy większej niż odległość Ziemia-Księżyc.

Statek kosmiczny Psyche w ośrodku Astrotech Space Operations w grudniu 2022 roku, wyposażony w laserowy nadajnik-odbiornik DSOC ze złotą nakładką. Zdjęcie: NASA/Ben Smegelsky — Statek kosmiczny Psyche ze złotą laserową anteną nadawczo-odbiorczą DSOC w ośrodku Astrotech Space Operations w grudniu 2022 r. Zdjęcie: *NASA/Ben Smegelsky*

Eksperyment DSOC na statku kosmicznym Psyche należącym do NASA ustanowił nowy rekord w komunikacji optycznej, przesyłając sygnał laserowy w bliskiej podczerwieni wraz z danymi testowymi na odległość 16 milionów kilometrów do teleskopu Hale'a w Obserwatorium Palomar w hrabstwie San Diego w Kalifornii, poinformowała 17 listopada firma Interesting Engineering. Z odległości 40 razy większej niż odległość Ziemia-Księżyc, jest to najdalsza demonstracja tej technologii do tej pory.

Sonda Psyche została wystrzelona w październiku w celu zbadania asteroidy 16 Psyche. Eksperyment DSOC na jej pokładzie ma na celu zademonstrowanie prędkości transmisji danych od 10 do 100 razy większej niż w systemach radiowych obecnie używanych przez statki kosmiczne.

Zarówno laser bliskiej podczerwieni, jak i komunikacja radiowa wykorzystują fale elektromagnetyczne do przesyłania danych. Światło bliskiej podczerwieni grupuje jednak dane w znacznie węższe fale, umożliwiając stacji naziemnej odbiór większej ilości danych. Jest to przydatne w przyszłych misjach eksploracyjnych robotów lub załogowych misji eksploracyjnych oraz do obsługi instrumentów naukowych o wyższej rozdzielczości.

Eksperyment osiągnął kamień milowy 14 listopada, kiedy nadajnik-odbiornik laserowy Psyche namierzył laserowy sygnał nadawczy, nadawany z Laboratorium Teleskopu Łączności Optycznej (Optical Communications Telescope Laboratory) w ośrodku Jet Propulsion Laboratory (JPL) Table Mountain Facility niedaleko Wrightwood w Kalifornii. Laserowy sygnał nadawczy nakazał nadajnikowi-odbiornikowi skierowanie lasera na Palomar (131 km na południe od Góry Stołowej). Zautomatyzowane systemy na nadajniku-odbiorniku i stacjach naziemnych również skorygowały swoją orientację.

„To jeden z wielu ważnych kamieni milowych dla DSOC w nadchodzących miesiącach, torujący drogę dla szybszej komunikacji danych, która może przesyłać informacje naukowe, obrazy o wysokiej rozdzielczości i filmy , wspierając w ten sposób kolejny wielki skok ludzkości: wysłanie ludzi na Marsa” — powiedziała Trudy Kortes, dyrektor ds. demonstracji technologicznych w siedzibie NASA w Waszyngtonie.

„Test z 14 listopada był pierwszym, w którym w pełni zintegrowano instrumenty naziemne i nadajniki-odbiorniki lotnicze, co wymagało synchronizacji pracy zespołów operacyjnych DSOC i Psyche. To duże wyzwanie i mamy mnóstwo pracy do wykonania, ale w krótkim czasie udało nam się przesłać, odebrać i zdekodować część danych” – powiedziała Meera Srinivasan, kierownik zespołu operacyjnego DSOC w JPL.

Łączność optyczna została zademonstrowana na niskiej orbicie okołoziemskiej i na Księżycu, ale DSOC to pierwszy eksperyment w głębokiej przestrzeni kosmicznej. Wysyłanie wiązki laserowej na odległość milionów kilometrów wymaga niezwykle precyzyjnego celowania.

Eksperyment musi również uwzględniać czas potrzebny światłu na podróż z sondy kosmicznej na Ziemię. W najdalszym punkcie od Ziemi, fotony bliskiej podczerwieni DSOC będą potrzebowały około 20 minut na podróż tam i z powrotem (w teście z 14 listopada czas podróży z Psyche na Ziemię wynosił około 50 sekund). W tym czasie zarówno sonda kosmiczna, jak i planeta będą się poruszać, więc lasery łącza w górę i w dół będą musiały dostosować się do zmiany położenia.

Thu Thao (według Interesting Engineering )

Link źródłowy