NASA:s rymdsonde Psyche lyckades överföra data till en markstation över ett avstånd som är 40 gånger större än avståndet mellan jord och måne.
Rymdsonden Psyche med sin flyglasersändtagare och guldkåpade DSOC-kapsel vid Astrotech Space Operations Center i december 2022. Foto: NASA/Ben Smegelsky
NASA:s DSOC (Digital Subtraction Angiography and Communication System) ombord på rymdsonden Psyche satte ett nytt rekord för optisk kommunikation genom att sända nära-infraröda lasersignaler och testdata över ett avstånd på 16 miljoner kilometer till Hale-teleskopet vid Palomar-observatoriet i San Diego County, Kalifornien, rapporterade Interesting Engineering den 17 november. Med ett avstånd som är 40 gånger större än avståndet mellan jord och måne är detta den längsta demonstrationen av denna teknik hittills.
Rymdsonden Psyche sköts upp i rymden i oktober med målet att studera asteroiden 16 Psyche. DSOC-experimentet ombord syftar till att demonstrera dataöverföringshastigheter som är 10 till 100 gånger snabbare än de radiofrekvenssystem som för närvarande används av rymdfarkoster.
Både nära-infraröd laser och radiokommunikation använder elektromagnetiska vågor för att överföra data. Nära-infrarött ljus paketerar dock data i mycket tätare vågor, vilket gör att markstationer kan ta emot mer data. Detta är användbart för framtida robot- eller bemannade utforskningsuppdrag och stöder vetenskapliga instrument med högre upplösning.
Experimentet nådde en avgörande milstolpe den 14 november, när Psyche-rymdsondens flyglasersändtagare låste sig på en upplänkslaserfyr som sändes från Optical Communication Telescope Laboratory vid Table Mountain-anläggningen hos Jet Propulsion Laboratory (JPL) nära Wrightwood, Kalifornien. Upplänkslaserfyren vägledde sändtagaren att rikta sin nedlänkslaserstråle mot Palomar (130 km söder om Table Mountain). Automatiserade system på sändtagaren och markstationerna justerade också sina orienteringar.
"Detta är en av flera viktiga milstolpar för DSOC under de kommande månaderna, vilket banar väg för kommunikation med högre datahastighet som kan överföra vetenskaplig information, högupplösta bilder och video , och därigenom stödja mänsklighetens nästa steg framåt: att skicka människor till Mars", säger Trudy Kortes, chef för Technology Demonstrations vid NASA:s högkvarter i Washington.
"Testet den 14 november var första gången vi helt integrerade markbaserad utrustning och flygtransceivrar, vilket krävde att DSOC:s och Psyches operationsteam arbetade synkroniserat. Det var en stor utmaning och vi har fortfarande mycket arbete att göra, men på kort tid kunde vi sända, ta emot och avkoda en del data", sa Meera Srinivasan, chef för DSOC:s operationsteam på JPL.
Optisk kommunikation har demonstrerats i låg omloppsbana runt jorden och upp till månen, men DSOC är det första experimentet i djupa rymden. Att lysa lasrar över avstånd på miljontals kilometer kräver extremt exakt siktning.
Experimentet behövde också ta hänsyn till den tid det tar för ljus att färdas från rymdfarkosten till jorden. På det längsta avståndet mellan Psyche och jorden skulle det ta cirka 20 minuter för de nära-infraröda fotonerna från DSOC att färdas tillbaka (i experimentet den 14 november var restiden från Psyche till jorden cirka 50 sekunder). Under den tiden rörde sig både rymdfarkosten och planeten, så upplänks- och nedlänkslasrarna behövde anpassa sig till de förändrade positionerna.
Thu Thao (enligt Interesting Engineering )
[annons_2]
Källänk
Kommentar (0)