NASA ogłosiła: Zakończenie najdłuższej jak dotąd demonstracji komunikacji optycznej na najdłuższe odległości!

Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) ogłosiła, że ​​w ramach trwającego eksperymentu Deep Space Optical Communications (DSOC) pomyślnie wystrzelił laser bliskiej podczerwieni w odległości prawie 16 milionów kilometrów (10 milionów mil) od Teleskopu Hale'a w Obserwatorium Palomar w Kalifornii Institute of Technology (Caltech) i zakodował dane testowe. To najdalsza jak dotąd demonstracja komunikacji optycznej, oznajmiła NASA!
Na niedawno wystrzelonym statku kosmicznym Psyche DSOC jest skonfigurowany do wysyłania na Ziemię danych testowych o dużej przepustowości podczas dwuletniej demonstracji technologii, gdy Psyche podróżuje do głównego pasa asteroid pomiędzy Marsem a Jowiszem. Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA w południowej Kalifornii zarządza zarówno DSOC, jak i Psyche. DSOC i psychika.
Demonstracja technologii komunikacji optycznej (nazwana „pierwszym światłem”) była możliwa we wczesnych godzinach porannych 14 listopada po pomyślnym namierzeniu pokładowego nadajnika-odbiornika laserowego, kluczowego instrumentu ładunku na Psyche, zdolnego do przesyłania i odbierania sygnałów w bliskiej podczerwieni. do potężnej latarni laserowej łącza zwrotnego z Laboratorium Teleskopu Komunikacji Optycznej w Table Mountain w Kalifornii”) został pomyślnie zrealizowany.
W tym czasie sygnał nawigacyjny łącza w górę pomógł transiwerowi skierować laser łącza w dół do Palomar, 130 kilometrów (100 mil) na południe od Góry Stołowej, podczas gdy zautomatyzowane systemy w nadajniku-odbiorniku i stacjach naziemnych precyzyjnie dostroiły jego nastawienie.
Trudy Kortes, dyrektor ds. demonstracji technologii w siedzibie NASA w Waszyngtonie, skomentowała: „Osiągnięcie „PIERWSZEGO ŚWIATŁA” to jeden z wielu kluczowych kamieni milowych dla DSOC w nadchodzących miesiącach, torujący drogę do wyższych szybkości transmisji danych umożliwiających przesyłanie informacji naukowych, wysokiej -definicja obrazów i strumieniowa komunikacja wideo, torując w ten sposób drogę do wsparcia kolejnego gigantycznego skoku ludzkości - wysłania ludzi na Marsa.
Nowy kamień milowy dla DSOC
Dane testowe wysłano także jednocześnie za pomocą laserów łącza w górę i w dół, co było procesem znanym jako „zamykanie łącza”, co było głównym celem eksperymentu. Chociaż demonstracja technologii nie transmituje danych z misji Psyche, ściśle współpracuje z zespołem wsparcia misji Psyche, aby zapewnić, że operacje DSOC nie zakłócają operacji statku kosmicznego.
Meera Srinivasan, dyrektor ds. operacji DSOC w Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA (JPL), powiedziała: „Wtorkowy poranny test był po raz pierwszy w pełni zintegrowany ze sprzętem naziemnym i nadajnikiem-odbiornikiem lotu, co wymagało współpracy zespołów operacyjnych DSOC i Psyche To było trudne wyzwanie i wciąż mamy mnóstwo pracy do wykonania, ale w bardzo krótkim czasie udało nam się przesłać, odebrać i odkodować część danych”.
Przed osiągnięciem tego osiągnięcia konieczne było zbadanie kilku innych kluczowych węzłów, począwszy od zdjęcia osłony ochronnej latającego laserowego nadajnika-odbiornika po włączenie instrumentu. Tymczasem statek kosmiczny Psyche przechodzi własne testy, obejmujące zasilanie układu napędowego i testowanie instrumentów, które zostaną wykorzystane do celów naukowych, gdy dotrze do asteroidy Psyche w 2028 roku.
Pierwsze światło, transmisja pierwszego bitu
Zespół DSOC będzie teraz pracować nad udoskonaleniem systemu sterującego nakierowaniem laserów znajdujących się przed i za transceiverem. Po pomyślnym zakończeniu projektu będzie można zacząć demonstrować, w jaki sposób można utrzymać szerokopasmową transmisję danych z nadajnika-odbiornika do Palomar przez cały czas w różnych odległościach od Ziemi.
Dane są kodowane jako bity fotonów lasera (kwantowych cząstek światła). Po wykryciu fotonów przez specjalny układ nadprzewodzących detektorów o wysokiej wydajności, stosuje się nowe techniki przetwarzania sygnału w celu wyodrębnienia danych z poszczególnych fotonów docierających do teleskopu Hale'a.
Eksperyment DSOC ma na celu wykazanie szybkości przesyłania danych od 10 do 100 razy wyższych niż w najnowocześniejszych systemach częstotliwości radiowych używanych obecnie na statkach kosmicznych. Zarówno komunikacja radiowa, jak i laserowa w bliskiej podczerwieni wykorzystuje do przesyłania danych fale elektromagnetyczne, ale światło bliskiej podczerwieni pakuje dane w ciaśniejsze fale, dzięki czemu stacje naziemne mogą otrzymać więcej danych. Pomoże to w przyszłych misjach eksploracyjnych prowadzonych przez ludzi i roboty oraz będzie wspierać instrumenty naukowe o wyższej rozdzielczości.
Optyka otwiera nieograniczone możliwości komunikacji kosmicznej
Jason Mitchell, dyrektor działu zaawansowanych technologii komunikacyjnych i nawigacji programu NASA ds. komunikacji kosmicznej i nawigacji (SCaN), powiedział: „Komunikacja optyczna jest dobrodziejstwem dla naukowców i badaczy, którzy zawsze chcą wydobyć więcej ze swoich misji kosmicznych, i to umożliwi załogową eksplorację głębokiego kosmosu. Więcej danych oznacza więcej odkryć.”
Chociaż komunikację optyczną zademonstrowano na orbicie okołoziemskiej i na Księżycu, DSOC jest pierwszym testowanym w głębokim kosmosie. Podobnie jak w przypadku używania wskaźnika laserowego do śledzenia grosza poruszającego się w odległości mili, wycelowanie wiązki lasera oddalonej o miliony mil wymaga niezwykle precyzyjnego „wskazania”.
Abi Biswas, specjalistka techniczna w programie DSOC firmy JPL, skomentowała: „Osiągnięcie „pierwszego światła” to ogromne osiągnięcie. System naziemny pomyślnie wykrył fotony laserowe głębokiego kosmosu z nadajnika-odbiornika lotu DSOC na statku Psyche. Udało nam się również przesłać pewne dane, które oznacza, że ​​byliśmy w stanie wymienić „światło” głęboko w kosmosie.”