radio uz frekvenci balstīta dziļa telpa komunikācija saskaras ar ierobežojumiem zemā joslas platuma un pieaugošās nepieciešamības pēc lieliem datu pārraides ātrumiem dēļ. Lāzera vai optiskā sistēma var lauzt sakaru ierobežojumus. NASA ir pārbaudījis lāzera sakarus pret ārkārtējiem attālumiem un demonstrējis liela joslas platuma sakarus dziļumā telpa kad tas ar lāzeru no 32 miljonu km attāluma no XNUMX miljonu km attāluma no kosmosa kuģa Psyche, kas pašlaik pārvietojas dziļumā, nosūtīja uz Zemi īpaši augstas izšķirtspējas video. telpa uz metāliem bagāto asteroīdu Psihe, kas atrodas asteroīdu joslā starp marts un Jupiters. Šī bija pirmā optisko sakaru demonstrācija ārpus Mēness. Dziļi telpa Tīkla (DSN) antena saņēma abus radio frekvences un tuvu infrasarkano lāzera signālus.
dziļi telpa sakari galvenokārt notiek, izmantojot radiofrekvences. Tomēr uz radiofrekvenču bāzes balstīta sistēma nevar apmierināt pašreizējās un turpmākās komunikācijas vajadzības telpa ierobežoto joslas platumu un arvien pieaugošo pieprasījumu pēc lieliem datu pārraides ātrumiem.
No otras puses, lāzera vai optiskā komunikācija piedāvā daudzas priekšrocības lielu joslas platumu, liela datu pārraides ātruma saišu un zemu SWaP (izmēra, svara un jaudas) termināļu ziņā. Tam ir potenciāls palielināt datu pārraides ātrumu 10 līdz 100 reizes vairāk nekā pašlaik izmantoto sarežģītāko radiosistēmu jaudu, tādējādi var izjaukt sakaru ierobežojumus. Līdz ar to ir nepieciešams uzlabot optiskos sakarus lielas ietilpības dziļumam telpa sakarus, kas spēj apmierināt nākotnes starpplanētu datu pārraides vajadzības.
dziļi telpa Optisko komunikāciju (DSOC) eksperiments ir tehnoloģiju demonstrācijas lietderīgās slodzes uz Psyche kosmosa kuģa, kas pašlaik pārvietojas dziļi. telpa uz metāliem bagātu asteroīds Psihe atrodas asteroīdu joslā starp marts un Jupiters. 2023. gada decembrī tas demonstrēja liela joslas platuma sakarus telpa kad tas ar lāzera palīdzību no 32 miljonu km attāluma kosmosā nosūtīja uz Zemi īpaši augstas izšķirtspējas video. Šī bija pirmā optisko sakaru demonstrācija ārpus Mēness.
Dziļums telpa Tīkls (DSN) ir iekārtu tīkls, kas atrodas dažādās pasaules daļās, lai sazinātos ar tālu kosmosa kuģiem, kas pēta Saules sistēmu. Šī tīkla eksperimentālā antena saņēma gan radio, gan lāzera signālus no kosmosa kuģa Psyche dziļajā kosmosā. Tas liecina, ka DSN antenas, kas pašlaik sazinās ar kosmosa kuģiem, izmantojot radiosignālus, varētu tikt modernizētas 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
***
