Radiofrekvenču tālkosmosa sakari saskaras ar ierobežojumiem zemā joslas platuma un pieaugošās nepieciešamības pēc lieliem datu pārraides ātrumiem dēļ. Lāzera vai optiskajai sistēmai ir potenciāls pārvarēt šos sakaru ierobežojumus. NASA ir testējusi lāzera sakarus lielos attālumos un demonstrējusi liela joslas platuma sakarus tālajos kosmosā , kad tā no 32 miljonu km attāluma ar lāzeru nosūtīja uz Zemi īpaši augstas izšķirtspējas video no kosmosa kuģa Psyche, kas pašlaik pārvietojas caur tālajiem kosmosiem uz metāliem bagāto asteroīdu Psyche, kas atrodas asteroīdu joslā starp Marsu un Jupiteru. Šī bija pirmā optisko sakaru demonstrācija ārpus Mēness. Dziļkosmosa tīkla (DSN) antena uztvēra gan radiofrekvenču , gan tuvā infrasarkanā lāzera signālus.
Dziļā kosmosa sakari galvenokārt tiek veikti, izmantojot radiofrekvences. Tomēr uz radiofrekvencēm balstītas sistēmas nevar apmierināt kosmosa sektora pašreizējās un nākotnes sakaru vajadzības ierobežotā joslas platuma un arvien pieaugošā pieprasījuma pēc lieliem datu pārraides ātrumiem dēļ.
No otras puses, lāzera vai optiskā komunikācija piedāvā daudzas priekšrocības lielu joslas platumu, ātrgaitas savienojumus un termināļus ar mazu SWaP (izmēru, svaru un jaudu). Tai ir potenciāls palielināt datu pārraides ātrumu 10 līdz 100 reižu, salīdzinot ar sarežģītāko radio sistēmu, kas pašlaik tiek izmantotas, jaudu, tādējādi var pārvarēt sakaru ierobežojumus. Tādēļ ir obligāti jāattīsta optiskās komunikācijas lielas ietilpības tālā kosmosa sakariem, kas spēj apmierināt nākotnes starpplanētu datu pārraides vajadzības.
Dziļā kosmosa optisko sakaru (DSOC) eksperiments ir tehnoloģiju demonstrācijas lietderīgā krava, kas atrodas uz kosmosa kuģa Psyche, kurš pašlaik ceļo caur dziļo kosmosu uz metāliem bagāto asteroīdu Psyche, kas atrodas asteroīdu joslā starp Marsu un Jupiteru. 2023. gada decembrī tas demonstrēja liela joslas platuma sakarus dziļajā kosmosā , nosūtot uz Zemi īpaši augstas izšķirtspējas video no 32 miljonu km attāluma dziļajā kosmosā, izmantojot lāzeru. Šī bija pirmā optisko sakaru demonstrācija ārpus Mēness.
Dziļā kosmosa tīkls (DSN) ir iekārtu tīkls, kas atrodas dažādās pasaules daļās, lai sazinātos ar tāliem kosmosa kuģiem, kas pēta Saules sistēmu. Šī tīkla eksperimentālā antena uztvēra gan radio, gan lāzera signālus, kas tika raidīti no Psyche kosmosa kuģa tālajā kosmosā. Tas liek domāt, ka DSN antenas, kas pašlaik sazinās ar kosmosa kuģiem, izmantojot radiosignālus, varētu tikt pielāgotas lāzera sakariem.
***
Norādes:
- Karmous S., et al 2022. Kā optiskie sakari var veidot dziļās kosmosa sakaru nākotni? Aptauja. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- Robinson BS, 2023. Optiskie sakari kosmosa izpētei un zinātnei. Optisko šķiedru sakaru konference 2023.
- NASA tehniskā demonstrācija straumē pirmo video no Deep Space, izmantojot lāzeru. Publicēts 18. gada 2023. decembrī. Pieejams plkst https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/
- NASA. Jaunumi — NASA jaunā eksperimentālā antena izseko dziļā kosmosa lāzeru. Ievietots 08. gada 2024. februārī. Pieejams plkst https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Deep Space Optical Communications (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Misijas psihe. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- NASA dziļā kosmosa tīkls (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
 antenna received both radio frequency and near-infrared laser signals.){kind=link}