NASA instaluje laserový komunikační systém na asteroidní sondu Psyche

Když v říjnu odstartuje sonda NASA Psyche na své misi ke kovovému asteroidu vzdálenému až 309 milionů mil (497 milionů km) od Země, ponese nový laserový komunikační systém, který slibuje revoluci v misích do hlubokého vesmíru.

Lidstvo udělalo od úsvitu vesmírného věku pozoruhodné skoky, navštívilo každou planetu v naší sluneční soustavě a dokonce vyslalo robotické kosmické lodě do mezihvězdného prostoru, ale tyto pozoruhodné mise jsou stále omezovány rádiovou komunikací, která je stále uzavřena v 60. letech 20. století.

Spoléháním se na staromódní rádiové systémy X-band trpí mise s posádkou a robotické mise kvůli šířce pásma a přenosovým rychlostem, které jsou směšně malé a pomalé. Odeslání jediného snímku ve vysokém rozlišení z sondy NASA Mars Reconnaissance Orbiter může trvat hodinu a půl a stahování dat z průletu sondy New Horizons kolem Pluta trvalo 16 dní.

Ve světle toho NASA experimentuje s použitím laserů jako způsobu, jak nejen vytvořit mnohem rychlejší přímé spojení mezi vesmírnými misemi a Zemí, ale také uvolnit antény Deep Space Network (DSN) pro důležitější úkoly, než je běžná komunikace. .

Posledním z těchto experimentů je projekt NASA Deep Space Optical Communications (DSOC), který zahrnuje instalaci laserového transceiveru blízkého infračerveného záření na palubu kosmické lodi Psyche. Účelem demonstrace je nejen vidět, jak systém funguje na vzdálenost stovek milionů mil, ale také prozkoumat, jak optimalizovat dvě pozemní stanice v jižní Kalifornii a kompenzovat rušivé síly.

Caltech

Když je DSOC v provozu, zvýší tok dat o faktor 10 až 100 díky dalekohledu s aperturou 8,6 palců (22 cm) vybaveného dosud nelétanou kamerou pro počítání fotonů a také subsystémem pro autonomní vyhledávání. a zaměřte se na vysoce výkonný blízký infračervený laserový uplink vysílaný laboratoří optického komunikačního teleskopu v JPL’s Table Mountain Facility poblíž Wrightwoodu v Kalifornii. DSOC pak může najít Palomar Observatory v San Diego County v Kalifornii, což je asi 100 mil (130 km) jižně od Stolové hory a funguje jako downlink. Kromě toho bude nový systém vzpěr tlumit vibrace kosmické lodi, aby zajistil, že laser zůstane fixován na vzdáleném cíli.

Mezitím bude Haleův dalekohled v Palomaru používat kryogenně chlazenou sestavu supravodivého nanodrátového jednofotonového detektoru, který, jak jeho název napovídá, dokáže detekovat jeden laserový foton. Vzhledem k nesmírné vzdálenosti, kterou laser urazí, musí oba konce systému kompenzovat změnu polohy Země a Psyché během desítek minut, které signál mezi nimi trvá.

„DSOC představuje další fázi plánů NASA na vývoj revolučních vylepšených komunikačních technologií, které mají schopnost zvýšit přenos dat z vesmíru – což je zásadní pro budoucí ambice agentury,“ řekla Trudy Kortes, ředitelka programu Technology Demonstrations Missions (TDM). v NASA. „Jsme nadšeni, že máme příležitost otestovat tuto technologii během letu Psyche.“

Zdroj: NASA