NASA stabilește un record de comunicații optice la 16 milioane de km distanță

Sonda spațială Psyche a NASA a transmis cu succes date către o stație terestră aflată la o distanță de 40 de ori mai mare decât distanța Pământ-Lună.

Nava spațială Psyche la centrul Astrotech Space Operations în decembrie 2022, echipată cu transceiverul laser de zbor cu capac auriu al DSOC. Fotografie: NASA/Ben Smegelsky — Nava spațială Psyche cu transceiverul laser de zbor cu capac auriu al DSOC la instalația Astrotech Space Operations în decembrie 2022. Fotografie: *NASA/Ben Smegelsky*

Experimentul DSOC de pe sonda spațială Psyche a NASA a stabilit un nou record pentru comunicațiile optice prin transmiterea unui semnal laser în infraroșu apropiat cu date de testare pe o distanță de 16 milioane de kilometri către telescopul Hale de la Observatorul Palomar din comitatul San Diego, California, a relatat Interesting Engineering pe 17 noiembrie. La o distanță de 40 de ori mai mare decât distanța Pământ-Lună, aceasta este cea mai îndepărtată demonstrație a acestei tehnologii de până acum.

Nava spațială Psyche a fost lansată în octombrie pentru a studia asteroidul 16 Psyche. Experimentul DSOC de la bord își propune să demonstreze viteze de transmisie a datelor de 10 până la 100 de ori mai mari decât sistemele de radiofrecvență utilizate în prezent de navele spațiale.

Atât comunicațiile laser în infraroșu apropiat, cât și cele radio utilizează unde electromagnetice pentru a transmite date. Cu toate acestea, lumina în infraroșu apropiat împachetează datele în unde mult mai compacte, permițând stației terestre să primească mai multe date. Acest lucru este util pentru viitoarele misiuni de explorare robotizate sau cu echipaj uman și pentru susținerea instrumentelor științifice de înaltă rezoluție.

Experimentul a atins un punct de reper pe 14 noiembrie, când transceiverul laser de zbor Psyche s-a fixat pe un semnal laser de legătură ascendentă transmis de Laboratorul de Telescopii de Comunicații Optice de la Laboratorul de Propulsie cu Jet (JPL) din cadrul Facilității Table Mountain, lângă Wrightwood, California. Senzorul laser de legătură ascendentă a instruit transceiverul să îndrepte laserul de legătură descendentă spre Palomar (la 131 de mile sud de Table Mountain). Sistemele automate de pe transceiver și stațiile terestre și-au ajustat, de asemenea, orientarea.

„Aceasta este una dintre numeroasele etape importante pentru DSOC în lunile următoare, deschizând calea pentru comunicații cu rată de date mai mare, care pot transmite informații științifice, imagini și videoclipuri de înaltă rezoluție, sprijinind astfel următorul salt uriaș al omenirii: trimiterea oamenilor pe Marte”, a declarat Trudy Kortes, directoarea departamentului de Demonstrații Tehnologice de la sediul NASA din Washington.

„Testul din 14 noiembrie a fost primul care a integrat complet instrumentele de la sol și transceiverele de zbor, necesitând ca echipele de operațiuni DSOC și Psyche să lucreze sincronizat. Este o mare provocare și avem mult de lucru, dar într-un timp scurt am reușit să transmitem, să primim și să decodăm unele date”, a declarat Meera Srinivasan, șefa echipei de operațiuni DSOC de la JPL.

Comunicațiile optice au fost demonstrate pe orbita joasă a Pământului și până la Lună, dar DSOC este primul experiment în spațiul îndepărtat. Transmiterea unui laser pe o distanță de milioane de kilometri necesită o direcționare extrem de precisă.

Experimentul trebuie să ia în considerare și timpul necesar luminii pentru a călători de la nava spațială la Pământ. La cea mai îndepărtată distanță a Psyche de Pământ, fotonii în infraroșu apropiat al DSOC vor avea nevoie de aproximativ 20 de minute pentru a călători dus-întors (în testul din 14 noiembrie, timpul de călătorie de la Psyche la Pământ a fost de aproximativ 50 de secunde). În acest timp, atât nava spațială, cât și planeta se vor mișca, așa că laserele de uplink și downlink vor trebui să se adapteze la schimbarea de poziție.

Thu Thao (conform Interesting Engineering )

Legătură sursă