НАСА обяви: Завършване на най-дългата демонстрация на оптична комуникация до момента!

Националното управление по аеронавтика и изследване на космоса (НАСА) обяви, че неговият продължаващ експеримент за оптични комуникации в дълбокия космос (DSOC) успешно е изстрелял близък инфрачервен лазер на близо 16 милиона километра (10 милиона мили) от телескопа Хейл в обсерваторията Паломар в Калифорния Технологичен институт (Caltech) и кодира тестовите данни. Това е най-далечната демонстрация на оптични комуникации досега, каза НАСА!
На наскоро изстреляния космически кораб Psyche, DSOC е конфигуриран да изпраща тестови данни с висока честотна лента на Земята по време на двугодишната си технологична демонстрация, докато Psyche пътува до главния астероиден пояс между Марс и Юпитер. Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Южна Калифорния управлява както DSOC, така и Психика. DSOC и психика.
Демонстрацията на оптичната комуникационна технология (наречена „първа светлина“) стана възможна в ранните сутрешни часове на 14 ноември, след като неговият Flight Laser Transceiver, ключов инструмент за полезен товар на Psyche, способен да предава и получава сигнали в близката инфрачервена област, беше успешно заключен на към мощен лазерен фар за връзка нагоре от лабораторията за телескоп за оптични комуникации в Тейбъл Маунтин, Калифорния. светлина“) беше успешно реализиран.
В процеса маякът за връзка нагоре помогна на трансивъра да насочи лазера за връзка надолу към Паломар, на 130 километра (100 мили) южно от Тейбъл Маунтин, докато автоматизираните системи на трансивъра и наземните станции прецизираха насочването му.
Труди Кортес, директор на технологичните демонстрации в централата на НАСА във Вашингтон, окръг Колумбия, коментира: „Постигането на „ПЪРВА СВЕТЛИНА“ е един от многото ключови етапи за DSOC през следващите месеци, проправяйки пътя за по-високи скорости на данни, способни да изпращат научна информация, висока -изображения с дефиниция и поточно видео комуникации, като по този начин проправят пътя за подкрепа на следващия гигантски скок на човечеството - изпращането на хора на Марс."
Нов крайъгълен камък за DSOC
Тестовите данни също бяха изпратени едновременно чрез лазери за връзка нагоре и надолу, процес, известен като „затваряне на връзката“, което беше основната цел на експеримента. Докато технологичната демонстрация не предава данни за мисията на Psyche, тя работи в тясно сътрудничество с екипа за поддръжка на мисията Psyche, за да гарантира, че операциите на DSOC не пречат на операциите на космическия кораб.
Меера Шринивасан, директор на операциите на DSOC, част от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL), каза: „Тестът във вторник сутринта беше първият път, когато наземното оборудване и трансивърът на полета бяха напълно интегрирани, което изискваше оперативните екипи на DSOC и Psyche да работят в тандем . Беше обезсърчително предизвикателство и имаме още много работа, но за много кратък период от време успяхме да предадем, получим и декодираме някои данни.“
Преди това постижение проектът трябваше да изследва няколко други критични възли, от премахването на защитния капак на летящия лазерен приемо-предавател до захранването на инструмента. Междувременно космическият кораб Psyche преминава свои собствени проверки, включително задвижване на задвижващата му система и тестване на инструментите, които ще бъдат използвани за научни цели, когато достигне астероида Psyche през 2028 г.
Първа светлина, първо предаване на битове
Екипът на DSOC сега ще работи върху подобряването на системата, която контролира насочването на лазерите на трансивъра нагоре и надолу по веригата. Веднъж успешен, проектът може да започне да демонстрира как предаването на данни с висока честотна лента от трансивъра към Palomar може да се поддържа по всяко време на различни разстояния от Земята.
Данните се кодират като битове във фотоните на лазера (квантови частици светлина). След като специален масив от свръхпроводящи високоефективни детектори открие фотоните, се използват нови техники за обработка на сигнали за извличане на данни от отделните фотони, които достигат до телескопа Hale.
Експериментът DSOC е предназначен да демонстрира скорости на трансфер на данни от 10 до 100 пъти по-високи от най-съвременните радиочестотни системи, използвани в момента на космически кораби. Както радиото, така и лазерните комуникации в близката инфрачервена област използват електромагнитни вълни за предаване на данни, но близката инфрачервена светлина пакетира данните в по-плътни вълни, което позволява на наземните станции да получават повече данни. Това ще подпомогне бъдещите човешки и роботизирани изследователски мисии и ще подпомогне научните инструменти с по-висока резолюция.
Оптиката разкрива безкрайни възможности за космически комуникации
Джейсън Мичъл, директор на отдела за напреднали комуникационни и навигационни технологии на програмата на НАСА за космически комуникации и навигация (SCaN), каза: „Оптичните комуникации са благодат за учените и изследователите, които винаги търсят да извлекат повече от своите космически мисии, и това ще направи възможно човешкото изследване на дълбокия космос. Повече данни означават, че ще бъдат направени повече открития."
Докато оптичните комуникации са демонстрирани в околоземна орбита и на Луната, DSOC е първият, който е тестван в дълбокия космос. Подобно на използването на лазерна показалка за проследяване на стотинка, която се движи на една миля, насочването на лазерен лъч на милиони мили изисква изключително прецизно „насочване“.
Аби Бисуас, технически специалист за програмата DSOC на JPL, коментира: „Постигането на „първа светлина“ е огромно постижение. Наземната система успешно откри лазерни фотони в дълбокия космос от полетния приемо-предавател DSOC на Psyche. Също така успяхме да изпратим някои данни, които означава, че успяхме да обменяме „светлина“ дълбоко в космоса."