НАСА установило рекорд оптической связи на расстоянии 16 миллионов км

Космический аппарат НАСА Psyche успешно передал данные на наземную станцию, находящуюся на расстоянии в 40 раз превышающем расстояние от Земли до Луны.

Космический аппарат «Психея» на объекте Astrotech Space Operations в декабре 2022 года, оснащённый лазерным приёмопередатчиком DSOC с золотым наконечником. Фото: NASA/Ben Smegelsky — Космический аппарат «Психея» с позолоченным лазерным приёмопередатчиком DSOC на объекте Astrotech Space Operations в декабре 2022 года. Фото: *NASA/Ben Smegelsky*

Как сообщило издание Interesting Engineering 17 ноября, эксперимент DSOC на космическом аппарате NASA Psyche установил новый рекорд оптической связи, передав лазерный сигнал в ближнем инфракрасном диапазоне с тестовыми данными на расстояние 16 миллионов километров на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории в округе Сан-Диего, штат Калифорния. На расстоянии, в 40 раз превышающем расстояние от Земли до Луны, это самая дальняя демонстрация этой технологии на сегодняшний день.

Космический аппарат «Психея» был запущен в октябре для изучения астероида 16 Психея. Эксперимент DSOC на борту призван продемонстрировать скорость передачи данных в 10–100 раз выше, чем у радиочастотных систем, используемых в настоящее время на космических аппаратах.

Как лазер ближнего инфракрасного диапазона, так и радиосвязь используют электромагнитные волны для передачи данных. Однако ближний инфракрасный диапазон упаковывает данные в гораздо более плотные волны, позволяя наземной станции получать больше данных. Это полезно для будущих автоматических или пилотируемых исследовательских миссий, а также для поддержки научных приборов с более высоким разрешением.

Эксперимент достиг важной вехи 14 ноября, когда лазерный приёмопередатчик аппарата Psyche захватил лазерный маяк, переданный из Лаборатории телескопов оптической связи Лаборатории реактивного движения (JPL) на объекте Table Mountain Facility недалеко от Райтвуда, штат Калифорния. Лазерный маяк дал команду приёмопередатчику направить лазер нисходящей линии связи на Паломар (81 миля к югу от Table Mountain). Автоматизированные системы приёмопередатчика и наземных станций также скорректировали свою ориентацию.

«Это одно из многих важных достижений DSOC в ближайшие месяцы, которое проложит путь для более высокоскоростной связи, которая сможет передавать научную информацию, изображения высокого разрешения и видео , тем самым поддерживая следующий гигантский скачок человечества: отправку людей на Марс», — сказала Труди Кортес, директор по демонстрациям технологий в штаб-квартире NASA в Вашингтоне.

«Испытание 14 ноября стало первым, в ходе которого была полностью интегрирована наземная аппаратура и бортовые приёмопередатчики, что потребовало синхронной работы команд DSOC и Psyche. Это серьёзная задача, и нам предстоит проделать большой объём работы, но за короткое время мы смогли передать, получить и декодировать часть данных», — сказала Мира Шринивасан, руководитель команды DSOC в JPL.

Оптическая связь была продемонстрирована на низкой околоземной орбите и даже на Луне, но DSOC — первый эксперимент в дальнем космосе. Передача лазерного луча на миллионы километров требует чрезвычайно точного наведения.

В эксперименте также необходимо учитывать время, необходимое свету для прохождения пути от космического корабля до Земли. На максимальном расстоянии Психеи от Земли фотоны ближнего инфракрасного диапазона DSOC будут проходить путь туда и обратно около 20 минут (в ходе эксперимента 14 ноября время прохождения пути от Психеи до Земли составляло около 50 секунд). В течение этого времени и космический корабль, и планета будут двигаться, поэтому лазеры восходящей и нисходящей линий связи должны будут адаптироваться к изменению положения.

Ту Тао (по данным Interesting Engineering )

Ссылка на источник