NASA a anunțat: finalizarea celei mai lungi demonstrații de comunicare optică de până acum!

Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu (NASA) a anunțat că experimentul în curs de desfășurare a comunicațiilor optice în spațiul adânc (DSOC) a lansat cu succes un laser în infraroșu apropiat la aproape 16 milioane de kilometri (10 milioane de mile) distanță de Telescopul Hale de la Observatorul Palomar din California. Institute of Technology (Caltech) și a codificat datele de testare. Aceasta este cea mai îndepărtată demonstrație de comunicații optice de până acum, a spus NASA!
Pe sonda spațială recent lansată Psyche, DSOC este configurat să trimită date de testare cu lățime de bandă mare pe Pământ în timpul demonstrației sale tehnologice de doi ani, în timp ce Psyche călătorește către centura majoră de asteroizi dintre Marte și Jupiter. Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA din California de Sud gestionează atât DSOC, cât și Psihicul. DSOC și Psyche.
Demonstrația tehnologiei de comunicații optice (numită „prima lumină”) a fost posibilă în primele ore ale dimineții zilei de 14 noiembrie, după ce transceiver-ul său cu laser de zbor, un instrument cheie de sarcină utilă pe Psyche, capabil să transmită și să primească semnale în infraroșu apropiat, a fost blocat cu succes. la un puternic far laser uplink de la Laboratorul de telescop de comunicații optice din Table Mountain, California light") a fost realizat cu succes.
În acest proces, farul de legătură în sus a ajutat transceiver-ul să vizeze laserul downlink către Palomar, la 130 de kilometri (100 mile) sud de Table Mountain, în timp ce sistemele automate de pe transceiver și stațiile de la sol și-au reglat punctarea.
Trudy Kortes, director de demonstrații tehnologice la sediul NASA din Washington, DC, a comentat: „Atingerea „PRIMEI LUMINI” este una dintre multele repere cheie pentru DSOC în lunile următoare, deschizând calea pentru rate de date mai mari capabile să trimită informații științifice -Imagini de definiție și comunicații video în flux, deschizând astfel calea pentru a sprijini următorul salt uriaș al umanității - trimiterea oamenilor pe Marte.”
O nouă etapă pentru DSOC
Datele de testare au fost trimise, de asemenea, simultan prin lasere uplink și downlink, un proces cunoscut sub numele de „închiderea legăturii”, care a fost scopul principal al experimentului. Deși demonstrația tehnologică nu transmite date despre misiunea Psyche, ea lucrează îndeaproape cu echipa de sprijin pentru misiunea Psyche pentru a se asigura că operațiunile DSOC nu interferează cu operațiunile navelor spațiale.
Meera Srinivasan, director de operațiuni DSOC, parte a Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA, a declarat: „Testul de marți dimineață a fost pentru prima dată când echipamentul de la sol și transceiver-ul de zbor au fost complet integrate, necesitând ca echipele de operațiuni DSOC și Psyche să lucreze în tandem. . A fost o provocare descurajantă și avem încă multă muncă de făcut, dar într-o perioadă foarte scurtă de timp am reușit să transmitem, să primim și să decodam niște date.”
Înainte de această realizare, proiectul trebuia să examineze alte câteva noduri critice, de la îndepărtarea capacului de protecție al transceiver-ului laser zburător până la pornirea instrumentului. Între timp, nava spațială Psyche trece prin propriile verificări, inclusiv alimentarea sistemului de propulsie și testarea instrumentelor care vor fi folosite în scopuri științifice când va ajunge la asteroidul Psyche în 2028.
Prima lumină, primul bit transmisie
Echipa DSOC va lucra acum la îmbunătățirea sistemului care controlează orientarea laserelor din amonte și din aval ale transceiver-ului. Odată cu succes, proiectul poate începe să demonstreze modul în care transmisiile de date cu lățime de bandă mare de la transceiver la Palomar pot fi menținute în orice moment la diferite distanțe de Pământ.
Datele sunt codificate ca biți în fotonii laserului (particule cuantice de lumină). După ce o serie specială de detectoare supraconductoare de înaltă eficiență detectează fotonii, noi tehnici de procesare a semnalului sunt folosite pentru a extrage date de la fotonii individuali care ajung la telescopul Hale.
Experimentul DSOC este conceput pentru a demonstra rate de transfer de date de 10 până la 100 de ori mai mari decât sistemele de radiofrecvență de ultimă generație utilizate în prezent pe nave spațiale. Atât comunicațiile radio, cât și cele cu laser în infraroșu apropiat folosesc unde electromagnetice pentru a transmite date, dar lumina în infraroșu apropiat împachetează datele în unde mai strânse, permițând stațiilor terestre să primească mai multe date. Acest lucru va ajuta viitoarele misiuni de explorare umană și robotică și va sprijini instrumente științifice cu rezoluție mai mare.
Optica deschide posibilități infinite pentru comunicațiile spațiale
Jason Mitchell, director al Diviziei de Comunicații Avansate și Tehnologii de Navigație a programului NASA de Comunicații și Navigație Spațială (SCaN), a declarat: „Comunicațiile optice sunt o binefacere pentru oamenii de știință și cercetătorii care caută mereu să profite mai mult de misiunile lor spațiale și va face posibilă explorarea umană a spațiului adânc. Mai multe date înseamnă că vor fi făcute mai multe descoperiri.”
În timp ce comunicațiile optice au fost demonstrate pe orbită apropiată de Pământ și pe Lună, DSOC este primul care a fost testat în spațiul profund. Asemenea utilizării unui indicator laser pentru a urmări un ban care se mișcă la o milă depărtare, țintirea unui fascicul laser la milioane de mile depărtare necesită „îndreptare” extrem de precisă.
Abi Biswas, specialist tehnic pentru programul DSOC al JPL, a comentat: „Atingerea „primei lumini” este o realizare uriașă. Sistemul de la sol a detectat cu succes fotoni laser în spațiu adânc de la transceiver-ul de zbor DSOC de pe Psyche. De asemenea, am putut trimite câteva date, care înseamnă că am putut face schimb de „lumină” adânc în spațiu.”