NASA paskelbė: baigta iki šiol didžiausio nuotolio optinio ryšio demonstracija!

Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija (NASA) paskelbė, kad jos vykdomas giliųjų kosminių optinių ryšių (DSOC) eksperimentas sėkmingai paleido infraraudonųjų spindulių lazerį beveik 16 milijonų kilometrų (10 milijonų mylių) atstumu nuo Hale teleskopo Palomaro observatorijoje Kalifornijoje. Technologijos institutas (Caltech) ir užkodavo bandymo duomenis. Tai yra tolimiausia iki šiol optinio ryšio demonstracija, pranešė NASA!
Neseniai paleistame erdvėlaivyje „Psyche“ DSOC yra sukonfigūruotas siųsti didelio pralaidumo bandymų duomenis į Žemę per dvejus metus trukusią technologijų demonstraciją, kai „Psyche“ keliauja į pagrindinį asteroidų diržą tarp Marso ir Jupiterio. NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorija Pietų Kalifornijoje valdo ir DSOC, ir Psichika. DSOC ir psichika.
Optinių ryšių technologijų demonstravimas (vadinamas „pirma šviesa“) buvo įmanomas anksti lapkričio 14 d. ryte po to, kai jo skrydžio lazerinis siųstuvas-imtuvas, pagrindinis Psyche naudingosios apkrovos instrumentas, galintis perduoti ir priimti artimus infraraudonuosius signalus, buvo sėkmingai užrakintas. į galingą uplink lazerinį švyturį iš optinių ryšių teleskopo laboratorijos Table Mountain, Kalifornijoje. šviesa“) buvo sėkmingai realizuotas.
Proceso metu aukštyn nukreiptas švyturys padėjo siųstuvui-imtuvui nukreipti žemyn nukreiptą lazerį į Palomarą, esantį 130 kilometrų (100 mylių) į pietus nuo Stalo kalno, o automatinės sistemos siųstuvuose-imtuvuose ir antžeminėse stotyse tiksliai sureguliavo jo nukreipimą.
Trudy Kortes, NASA būstinės Vašingtone technologijų demonstracijų direktorius, pakomentavo: „PIRMOSIOS ŠVIESOS“ pasiekimas yra vienas iš daugelio svarbiausių DSOC etapų ateinančiais mėnesiais, atveriantis kelią didesniam duomenų greičiui, galinčiam siųsti mokslinę informaciją. - apibrėžimo vaizdų ir srautinio vaizdo ryšio, taip paruošiant kelią palaikyti kitą milžinišką žmonijos šuolį – žmonių siuntimą į Marsą.
Naujas DSOC etapas
Bandymo duomenys taip pat buvo siunčiami vienu metu per aukštyn ir žemyn nukreiptus lazerius – procesas, žinomas kaip „nuorodos uždarymas“, kuris buvo pagrindinis eksperimento tikslas. Nors technologijos demonstravimas neperduoda Psyche misijos duomenų, ji glaudžiai bendradarbiauja su Psyche misijos palaikymo komanda, siekdama užtikrinti, kad DSOC operacijos netrukdytų erdvėlaivių operacijoms.
NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) dalies DSOC operacijų direktorė Meera Srinivasan sakė: „Antradienio ryto bandymas buvo pirmas kartas, kai antžeminė įranga ir skrydžio siųstuvas-imtuvas buvo visiškai integruoti, todėl DSOC ir Psyche operacijų komandos turėjo dirbti kartu. . Tai buvo nelengvas iššūkis ir dar turime daug ką nuveikti, bet per labai trumpą laiką sugebėjome perduoti, priimti ir iššifruoti kai kuriuos duomenis.
Iki šio pasiekimo projekto metu reikėjo ištirti keletą kitų svarbių mazgų – nuo ​​skraidančio lazerinio siųstuvo-imtuvo apsauginio dangtelio pašalinimo iki prietaiso įjungimo. Tuo tarpu Psyche erdvėlaivis atlieka savo patikrinimus, įskaitant jo varymo sistemos maitinimą ir instrumentų, kurie bus naudojami moksliniams tikslams, kai jis pasieks Psyche asteroidą 2028 m., bandymus.
Pirma šviesa, pirmasis bitas
DSOC komanda dabar sieks tobulinti sistemą, kuri kontroliuoja siųstuvo-imtuvo prieš srovę ir pasroviui nukreiptų lazerių nukreipimą. Sėkmingai įgyvendinus projektą galima pradėti demonstruoti, kaip galima visą laiką palaikyti didelio pralaidumo duomenų perdavimą iš siųstuvo-imtuvo į Palomarą skirtingu atstumu nuo Žemės.
Duomenys užkoduojami kaip bitai lazerio fotonuose (kvantinėse šviesos dalelėse). Specialiam superlaidžių didelio efektyvumo detektorių rinkiniui aptikus fotonus, duomenims iš atskirų fotonų, pasiekiančių Hale teleskopą, išgauti naudojami nauji signalų apdorojimo metodai.
DSOC eksperimentas skirtas parodyti duomenų perdavimo spartą, nuo 10 iki 100 kartų didesnį nei šiuo metu erdvėlaiviuose naudojamos moderniausios radijo dažnių sistemos. Tiek radijo, tiek artimųjų infraraudonųjų spindulių lazeriniai ryšiai naudoja elektromagnetines bangas duomenims perduoti, tačiau artimoji infraraudonoji šviesa sujungia duomenis į griežtesnes bangas, todėl antžeminės stotys gali gauti daugiau duomenų. Tai padės ateities žmonių ir robotų tyrinėjimo misijoms ir parems didesnės skiriamosios gebos mokslinius instrumentus.
Optika atveria begalines erdvių komunikacijų galimybes
NASA Kosminių ryšių ir navigacijos (SCaN) programos Pažangių ryšių ir navigacijos technologijų skyriaus direktorius Jasonas Mitchellas sakė: „Optiniai ryšiai yra palaima mokslininkams ir tyrėjams, kurie visada siekia gauti daugiau naudos iš savo kosminių misijų. leis žmonėms tyrinėti giliąją erdvę. Daugiau duomenų reiškia, kad bus padaryta daugiau atradimų."
Nors optiniai ryšiai buvo demonstruojami artimoje Žemės orbitoje ir Mėnulyje, DSOC yra pirmasis, kuris buvo išbandytas gilioje erdvėje. Panašiai kaip naudojant lazerinį žymeklį norint sekti centą, judantį mylios atstumu, nutaikius lazerio spindulį už milijonų mylių reikia itin tikslaus „nukreipimo“.
Abi Biswas, JPL DSOC programos techninis specialistas, komentavo: „Pasiekti „pirmąją šviesą“ yra didžiulis pasiekimas. Antžeminė sistema sėkmingai aptiko giluminio kosminio lazerio fotonus iš DSOC skrydžio siųstuvo-imtuvo „Psyche“. Taip pat galėjome išsiųsti kai kuriuos duomenis, reiškia, kad galėjome keistis „šviesa“ giliai erdvėje“.