NASA menetapkan rekod komunikasi optik sejauh 16 juta km

Kapal angkasa Psyche NASA berjaya menghantar data ke stesen bumi pada jarak 40 kali lebih besar daripada jarak Bumi-Bulan.

Kapal angkasa Psyche di kemudahan Astrotech Space Operations pada Disember 2022, dilengkapi dengan transceiver laser penerbangan bertutup emas DSOC. Foto: NASA/Ben Smegelsky — Kapal angkasa Psyche dengan transceiver laser penerbangan bertutup emas DSOC di kemudahan Astrotech Space Operations pada Disember 2022. Foto: *NASA/Ben Smegelsky*

Eksperimen DSOC pada kapal angkasa Psyche NASA mencipta rekod baharu untuk komunikasi optik dengan menghantar isyarat laser dekat inframerah dengan data ujian pada jarak 16 juta kilometer ke teleskop Hale di Balai Cerap Palomar di San Diego County, California, Kejuruteraan Menarik dilaporkan pada 17 November. Pada jarak 40 kali jarak Bumi-Bulan, ini adalah tarikh demonstrasi teknologi paling jauh ini.

Kapal angkasa Psyche dilancarkan pada bulan Oktober untuk mengkaji asteroid 16 Psyche. Percubaan DSOC di atas kapal bertujuan untuk menunjukkan kelajuan penghantaran data 10 hingga 100 kali lebih cepat daripada sistem frekuensi radio yang digunakan oleh kapal angkasa.

Kedua-dua laser inframerah dekat dan komunikasi radio menggunakan gelombang elektromagnet untuk menghantar data. Walau bagaimanapun, cahaya inframerah dekat membungkus data ke dalam gelombang yang lebih ketat, membolehkan stesen bumi menerima lebih banyak data. Ini berguna untuk misi robotik atau kru masa hadapan, dan ia juga membolehkan instrumen saintifik resolusi lebih tinggi.

Percubaan mencapai kejayaan besar pada 14 November, apabila transceiver laser penerbangan Psyche dikunci pada suar laser pautan atas yang dihantar dari Makmal Teleskop Komunikasi Optik di Kemudahan Table Mountain Makmal Jet Propulsion (JPL) berhampiran Wrightwood, California. Suar laser pautan atas mengarahkan transceiver untuk mengarahkan laser pautan bawah ke Palomar, 80 batu (130 kilometer) di selatan Table Mountain. Sistem automatik pada transceiver dan stesen bumi juga melaraskan orientasinya.

"Ini adalah salah satu daripada banyak peristiwa penting untuk DSOC dalam beberapa bulan akan datang, membuka jalan untuk komunikasi kadar data yang lebih tinggi yang boleh menghantar maklumat saintifik, imejan resolusi tinggi dan video , dan menyokong lompatan gergasi manusia seterusnya: menghantar manusia ke Marikh," kata Trudy Kortes, pengarah Demonstrasi Teknologi di Ibu Pejabat NASA di Washington.

"Ujian 14 November adalah yang pertama untuk menyepadukan sepenuhnya instrumen darat dan transceiver penerbangan, yang memerlukan pasukan operasi DSOC dan Psyche bekerja secara serentak. Ia adalah satu cabaran besar dan kami mempunyai banyak kerja yang perlu dilakukan, tetapi dalam masa yang singkat kami dapat menghantar, menerima dan menyahkod beberapa data," kata Meera Srinivasan, ketua pasukan operasi DSOC di JPL.

Komunikasi optik telah ditunjukkan dalam orbit Bumi rendah dan sejauh Bulan, tetapi DSOC ialah percubaan pertama di angkasa lepas. Memancarkan laser sepanjang berjuta-juta batu memerlukan sasaran yang sangat tepat.

Eksperimen itu juga perlu mengambil kira masa yang diperlukan untuk cahaya bergerak dari kapal angkasa ke Bumi. Pada jarak paling jauh Psyche dari Bumi, foton dekat inframerah DSOC akan mengambil masa kira-kira 20 minit untuk pergi dan balik (dalam ujian 14 November, ia mengambil masa kira-kira 50 saat untuk perjalanan dari Psyche ke Bumi). Pada masa itu, kedua-dua kapal angkasa dan planet akan bergerak, jadi laser pautan atas dan bawah perlu menyesuaikan diri dengan perubahan kedudukan.

Thu Thao (Menurut Kejuruteraan Menarik )

Pautan sumber