VIDEO: Testirana laserska komunikacija za duboki svemir

NASA-in eksperiment Deep Space Optical Communications DSOC poslao je bliski infracrveni laser kodiran testnim podacima s udaljenosti od gotovo 16 milijuna kilometara do teleskopa Hale na Caltechovom zvjezdarnici Palomar u okrugu San Diego, Kalifornija.

DSOC, koji se nalazi na nedavno lansiranoj svemirskoj letjelici Psyche, konfiguriran je za slanje testnih podataka visoke propusnosti na Zemlju tijekom svoje dvogodišnje demonstracije tehnologije dok putuje do glavnog asteroidnog pojasa između Marsa i Jupitera.

Tehnička demonstracija DSOC-a postigla je uspostavu komunikacije u ranim satima 14. studenog, nakon što je njegov letački laserski primopredajnik, vrhunski instrument na Psycheu sposoban slati i primati bliske infracrvene signale, zaključan na moćni uplink laserski svjetionik odašiljan s optičkog Laboratorij za komunikacijski teleskop u JPL-ovom objektu Table Mountain blizu Wrightwooda, Kalifornija.

Uplink signalni signal pomogao je primopredajniku da usmjeri svoj downlink laser natrag na Palomar (koji je 130 kilometara južno od planine Table), dok su automatizirani sustavi na primopredajniku i zemaljskim stanicama fino ugađali njegovo usmjeravanje.

Testni podaci također su poslani istovremeno putem uplink i downlink lasera, postupkom poznatom kao "zatvaranje veze" koji je primarni cilj eksperimenta. Iako tehnološka demonstracija ne prenosi podatke misije Psyche, blisko surađuje s timom za podršku misiji kako bi se osiguralo da operacije DSOC-a ne ometaju operacije svemirske letjelice, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Tim DSOC-a sada će raditi na usavršavanju sustava koji kontroliraju usmjeravanje lasera za downlink na primopredajniku. Nakon što se to postigne, projekt može započeti svoju demonstraciju održavanja prijenosa podataka visoke propusnosti od primopredajnika do Palomara na različitim udaljenostima od Zemlje.

Ovi podaci imaju oblik bitova (najmanje jedinice podataka koje računalo može obraditi) kodiranih u laserskim fotonima, kvantnim česticama svjetlosti. Nakon što poseban supravodljivi niz detektora visoke učinkovitosti detektira fotone, nove tehnike obrade signala koriste se za izdvajanje podataka iz pojedinačnih fotona koji stignu do teleskopa Hale.

DSOC eksperiment ima za cilj pokazati brzine prijenosa podataka 10 do 100 puta veće od najsuvremenijih radiofrekvencijskih sustava koje danas koriste svemirske letjelice. I radio i blisko infracrvena laserska komunikacija koriste elektromagnetske valove za prijenos podataka, ali blisko infracrveno svjetlo pakira podatke u znatno uže valove, omogućujući zemaljskim stanicama da prime više podataka. To će pomoći budućim ljudskim i robotskim istraživačkim misijama i podržati znanstvene instrumente više rezolucije.

Demonstracija treba kompenzirati vrijeme koje je potrebno svjetlosti da putuje od letjelice do Zemlje preko ogromnih udaljenosti.

Na najvećoj udaljenosti Psychea od našeg planeta, DSOC-ovim bliskim infracrvenim fotonima trebat će oko 20 minuta da putuju natrag (trebalo im je oko 50 sekundi za putovanje od Psihe do Zemlje tijekom testa 14. studenoga). Za to vrijeme će se i svemirska letjelica i planet pomaknuti, pa se laseri za uplink i downlink moraju prilagoditi promjeni lokacije.

DSOC je posljednja u nizu demonstracija projekta optičke komunikacije financiranog od strane NASA-ine Uprave za svemirske tehnologije i Programa za svemirske komunikacije i navigaciju (SCaN) unutar Agencijine Uprave za svemirske operacije.