НАСА установило рекорд оптической связи на расстоянии 16 миллионов км

Космический аппарат НАСА Psyche успешно передал данные на наземную станцию, находящуюся на расстоянии в 40 раз большем, чем расстояние от Земли до Луны.

Космический корабль Psyche на объекте Astrotech Space Operations в декабре 2022 года, оснащенный позолоченным лазерным приемопередатчиком DSOC. Фото: NASA/Ben Smegelsky — Космический корабль Psyche с позолоченным лазерным приемопередатчиком DSOC на объекте Astrotech Space Operations в декабре 2022 года. Фото: *NASA/Ben Smegelsky*

Эксперимент DSOC на космическом аппарате NASA Psyche установил новый рекорд оптической связи, передав лазерный сигнал ближнего инфракрасного диапазона с тестовыми данными на расстояние 16 миллионов километров на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории в округе Сан-Диего, штат Калифорния, сообщило издание Interesting Engineering 17 ноября. На расстоянии, в 40 раз превышающем расстояние от Земли до Луны, это самая удаленная демонстрация этой технологии на сегодняшний день.

Космический аппарат Psyche был запущен в октябре для изучения астероида 16 Psyche. Эксперимент DSOC на борту направлен на демонстрацию скорости передачи данных в 10–100 раз выше, чем у радиочастотных систем, которые в настоящее время используются в космических аппаратах.

Как ближний инфракрасный лазер, так и радиосвязь используют электромагнитные волны для передачи данных. Однако ближний инфракрасный свет упаковывает данные в гораздо более плотные волны, позволяя наземным станциям получать больше данных. Это полезно для будущих роботизированных или пилотируемых миссий, а также позволяет использовать научные приборы с более высоким разрешением.

Эксперимент достиг важной вехи 14 ноября, когда лазерный приемопередатчик полета Psyche зафиксировался на лазерном маяке восходящей линии связи, переданном из Optical Communications Telescope Laboratory в Jet Propulsion Laboratory (JPL) Table Mountain Facility около Райтвуда, Калифорния. Лазерный маяк восходящей линии связи дал команду приемопередатчику направить лазер нисходящей линии связи на Паломар, в 80 милях (130 километрах) к югу от Столовой горы. Автоматизированные системы на приемопередатчике и наземных станциях также скорректировали свою ориентацию.

«Это одно из многих важных достижений DSOC в ближайшие месяцы, которое проложит путь к более высокоскоростной связи, которая сможет передавать научную информацию, изображения и видео высокого разрешения, а также поддерживать следующий гигантский скачок человечества: отправку людей на Марс», — сказала Труди Кортес, директор по демонстрациям технологий в штаб-квартире NASA в Вашингтоне.

«Испытание 14 ноября было первым, в ходе которого была полностью интегрирована наземная аппаратура и бортовые приемопередатчики, что потребовало от команд DSOC и Psyche работать в унисон. Это был большой вызов, и нам предстоит проделать много работы, но за короткое время мы смогли передать, получить и декодировать некоторые данные», — сказала Мира Шринивасан, руководитель группы DSOC в JPL.

Оптическая связь была продемонстрирована на низкой околоземной орбите и даже на Луне, но DSOC — первый эксперимент в глубоком космосе. Для передачи лазерного луча на миллионы миль требуется чрезвычайно точное наведение.

Эксперимент также должен учитывать время, необходимое свету для прохождения от космического корабля до Земли. На самом дальнем расстоянии Психеи от Земли ближнеинфракрасным фотонам DSOC потребуется около 20 минут, чтобы пройти туда и обратно (в тесте 14 ноября им потребовалось около 50 секунд, чтобы пройти от Психеи до Земли). За это время и космический корабль, и планета будут двигаться, поэтому лазерам восходящей и нисходящей линий связи нужно будет подстроиться под изменение положения.

Ту Тао (по данным Interesting Engineering )

Ссылка на источник