Лазерный прорыв НАСА: Новая эра космической связи
Демонстрационный образец технологии оптической связи в глубоком космосе НАСА продолжает бить рекорды и опровергать ожидания. Эта передовая технология связи достигла нескольких ключевых вех, последней из которых стала успешная передача лазерного сигнала на космический аппарат НАСА Psyche с Земли.
Примечательно, что это расстояние эквивалентно максимальному расстоянию между Землей и Марсом, которое составляет около 290 миллионов миль.
Лазерная связь в глубоком космосе
Достижение этой важной вехи 29 июля ознаменовало собой кульминацию первой операционной фазы демонстрации технологии после запуска Psyche в октябре 2023 года.
«Эта веха очень важна. Лазерная связь требует очень высокого уровня точности, и до запуска Psyche мы не знали, насколько снизится производительность на самых дальних расстояниях, - отметила Мера Шринивасан, один из руководителей проекта в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
Эти результаты подтверждают, что оптические коммуникации являются надежным и преобразующим средством для исследования Солнечной системы».
Эксперимент Deep Space Optical Communications, управляемый Лабораторией реактивного движения, состоит из лазерного приемопередатчика и двух наземных станций.
Исторический 200-дюймовый телескоп Хейла в Паломарской обсерватории выступает в качестве станции нисходящей связи, а установка на Столовой горе - в качестве станции восходящей связи, способной передавать до 7 киловатт мощности лазера.
Превзойти ожидания с помощью лазерной связи
Благодаря использованию лазерной технологии скорость передачи данных может достигать уровней, в 100 раз превышающих те, которые достижимы при использовании радиочастот.
Это открывает невероятный потенциал для передачи сложных научных данных, изображений высокой четкости и даже видеоматериалов, открывая новые возможности для освоения Марса человеком и не только.
Данные, полученные с помощью демонстрационной технологии, отправляются на Psyche и обратно в виде битов, закодированных в ближнем инфракрасном свете, который имеет более высокую частоту, чем радиоволны, что позволяет передавать данные с гораздо большей скоростью.
Даже на поразительном расстоянии в 33 миллиона миль демонстрационный образец технологии был способен передавать данные со скоростью, сродни скорости широкополосного интернета.
Передача данных на высоких скоростях
Конечная цель проекта Deep Space Optical Communications и лазерных технологий - продемонстрировать возможность передачи данных на более высоких скоростях, чем традиционные технологии космической связи.
Для достижения этой цели проект получил уникальную возможность протестировать передачу различных наборов данных, включая произведения искусства, видео высокой четкости и инженерные данные с космического аппарата Psyche.
Значительный триумф произошел 11 декабря 2023 года, когда в рамках демонстрационного проекта было передано первое видео сверхвысокой четкости из космоса на Землю с расстояния 19 миллионов миль.
Видео включало цифровые версии художественных работ, изображения домашних животных команды и поддельные телевизионные тестовые схемы прошлого века, а также сцены с Земли и из космоса.
Питание приемопередатчика будет восстановлено 4 ноября, что станет важной проверкой долговечности аппаратуры полета.
Будущее космической связи
Эта демонстрация - лишь одна из серии, финансируемой Программой демонстрационных миссий по технологиям Управления космических технологий и программой SCaN агентства.
Многие организации и предприятия оказали поддержку в разработке лазерного приемопередатчика и наземных систем.
Расширяя горизонты освоения космоса
Проект НАСА «Оптическая связь в глубоком космосе» не только устанавливает новый стандарт дальности связи, но и закладывает основу для будущих полетов на Марс и дальше.
По мере продвижения человеческих миссий в космос потребность в надежной и быстрой связи будет только расти.
Лазерные технологии позволяют передавать на Землю огромные объемы научных данных, включая результаты сложных исследований и видео высокой четкости, которые могут быть жизненно важны для мониторинга здоровья астронавтов, условий обитания и геологических открытий.
Миссии лазерной связи
Кроме того, успех этой технологии открывает двери для потенциального использования лазерной связи в миссиях к далеким планетам или даже в межзвездном пространстве.
В рамках более широкой стратегии НАСА эта технологическая демонстрация соответствует целям агентства по созданию устойчивого человеческого присутствия на Марсе к 2030-м годам.
Высокоскоростная связь с высокой пропускной способностью может поддержать эти длительные миссии, обеспечив обновление информации в режиме реального времени, эффективное управление миссией и улучшенную связь между членами экипажа и Землей.
Доказав, что лазерная связь может эффективно работать на таких больших расстояниях, NASA закладывает основу для будущих межпланетных сетей, которые в один прекрасный день сделают космос таким же связным, как наша планета.
