Първото използване на лазери от НАСА за изпращане на 15 секунди HD видео в реално време от дълбокия космос

Според последните новини на НАСА (NASA), в технологичната демонстрация на 11 декември НАСА за първи път използва лазери от Земята на около 31 милиона километра (около 80 пъти разстоянието между Земята и Луната) от дълбокия космос до изпрати обратно част от поточно видео със свръхвисока разделителна способност.
Видеото показва оживена оранжева котка с шарки на име Татърс, която преследва движещо се лазерно петно. Това също бележи исторически крайъгълен камък - въпреки че изследователите преди това са използвали лазери за предаване на сигнали между околоземната орбита и Луната, това е първият път, когато технологията е демонстрирана в дълбокия космос.
Заместник-администраторът на НАСА Пам Мелрой каза: „Това постижение подчертава нашия ангажимент за усъвършенстване на оптичните комуникации като ключов елемент за посрещане на бъдещи нужди от предаване на данни. Увеличената честотна лента е от решаващо значение за постигане на нашите бъдещи изследователски и научни цели и ние очакваме с нетърпение тази технология да въведе началото непрекъснат напредък и трансформиране на начина, по който хората общуват при бъдещи междупланетни мисии."
Специфични оперативни процедури и цели
Експериментът е предназначен да предава видео с много висока честотна лента и други данни от дълбокия космос, като по този начин позволява бъдещи човешки мисии извън околоземната орбита. Демонстрацията предаде общо 15 секунди тестово видео чрез сложен инструмент, наречен полетен лазерен трансивър. Видеосигналът беше изпратен с максималната скорост на системата от 267 мегабита в секунда (Mbps) и в крайна сметка се върна на Земята за 101 секунди.
Инструментът успя да изпраща и получава близки инфрачервени сигнали и изстреля кодиран близък инфрачервен лазер към телескопа Hale в обсерваторията Palomar на Caltech в окръг Сан Диего, Калифорния, където успешно изтегли файла.
След това всеки кадър от зациклящото видео беше изпратен в "реално време" до лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Южна Калифорния, където беше излъчен в реално време.
Лазерната комуникационна демонстрация стартира на 13 октомври във връзка с мисията Psyche на НАСА, която НАСА се надява да й позволи да предава данни от дълбокия космос 10 до 100 пъти по-бързо от най-съвременната радиокомуникационна технология, която се използва в момента. Технологичната демонстрация ще изпрати сигнали с висока скорост на данни до Червената планета, най-отдалечената планета от Земята, докато Psych пътува до главния астероиден пояс между Марс и Юпитер. В този процес той проправя пътя за бъдещи комуникации с висока скорост на данни, които изпращат сложна научна информация, изображения с висока разделителна способност и видео, за да подкрепят следващия гигантски скок на човечеството: изпращането на хората да живеят на Марс.
„Една от целите е да се демонстрира способността за предаване на широколентово видео на милиони мили. Няма видео данни, генерирани от Psyche, така че обикновено изпращаме произволно генерирани тестови пакети“, каза Бил Клипщайн, програмен мениджър за технологични демонстрации в Jet на НАСА Лаборатория за задвижване. „Но за да направим това важно събитие още по-запомнящо се, решихме да работим с дизайнерите от Jet Propulsion Laboratory, за да създадем забавен видеоклип, който улавя същността на демонстрацията като част от мисията Psych.“
Котка и котка видео от дълбокия космос
Taters, тигрова котка, се вижда да преследва движещо се лазерно петно, домашния любимец на служител на Jet Propulsion Laboratory, в това кратко видео с ултрависока разделителна способност, качено преди изстрелването, което включва насложена графика. Изображенията показват няколко параметъра на технологичната демонстрация, като орбиталния път на Psych, купола на телескопа Palomar и техническа информация за лазера и неговата скорост на предаване на данни. Освен това сърдечната честота, цветът и породата на котките и котенцата Taters се показват в реално време.
„Въпреки че предава от милиони километри, той е в състояние да изпраща видео по-бързо от повечето широколентови интернет връзки“, каза Райън Рогалин от Jet Propulsion Laboratory, който е ръководител на електрониката на приемника на проекта. „Всъщност, след като видеото бъде получено в Palomar, то се изпраща до Jet Propulsion Laboratory по интернет, връзка, която е по-бавна от сигналите от дълбокия космос. Дизайнерската лаборатория в Jet Propulsion Laboratory свърши чудесна работа, помагайки ни да демонстрираме технологията - и всички обичаха Taters."
Има история зад избора на това видео с котка за небето: от 1928 г. популярен анимационен герой, Гарфийлд, се появява в телевизионни тестови предавания. В наши дни видеоклиповете и емотиконите на "Гарфийлд" все още са популярни в интернет. Магията на движещите се лазерни точки за котки създава още по-забавни моменти за приятелите на животните!
Един крайъгълен камък след друг
Този последен крайъгълен камък следва реализацията на 14 ноември на "първия светлинен" ключов възел за лазерни комуникации в космоса. Системата вече е на път да провери по-бързите скорости на връзката на данни и да подобри точността на насочване по време на седмичните проверки. вечерта на 4 декември проектът демонстрира побитови скорости на връзката надолу от 62,5 Mbps, 100 Mbps и 267 Mbps, които са сравними със скоростта на изтегляне на широколентов интернет. Общо екипът е изтеглил 1,3 терабита данни през този период.
Демонстрацията на оптични комуникации в дълбокия космос е най-новата от поредица демонстрации на оптични комуникации, финансирани от програмата за технологична демонстрационна мисия (TDM) в рамките на Съвета за мисия на космическите технологии на НАСА и подкрепени от програмата SCaN (Космически комуникации и навигация) в рамките на мисията за космически операции на НАСА съвет.