Згодом ми захочемо розширити Всесвітню павутину по всій галактиці, і NASA щойно продемонструвало ключову техніку, яка може допомогти, пересилаючи повідомлення за допомогою лазера на відстань майже 16 мільйонів кілометрів або 10 мільйонів миль. Це приблизно в 40 разів далі, ніж Місяць від Землі, і це перший випадок, коли оптичний зв’язок було передано на таку відстань.
Традиційно ми використовуємо радіохвилі для спілкування з далекими космічними кораблями, але вищі частоти світла, наприклад ближній інфрачервоний діапазон, пропонують збільшення пропускної здатності та, отже, значне збільшення швидкості передачі даних.
Якщо ми хочемо надсилати відеоповідомлення високої чіткості на Марс і з Марса без значної затримки, то це технологія, яка нам потрібна. Випробування є частиною експерименту NASA Deep Space Optical Communications (DSOC), і успішне встановлення зв’язку відоме як «перше світло».
«Досягнення першого світла є одним із багатьох найважливіших етапів DSOC у найближчі місяці, що відкриває шлях до зв’язку з вищою швидкістю передачі даних, здатного надсилати наукову інформацію, зображення високої чіткості та потокове відео на підтримку наступного гігантського стрибка людства», — каже Труді Кортес, яка є директором технологічних демонстрацій у штаб-квартирі NASA.
Ми всі покладаємося на подібні технології, вбудовані в оптичні волокна для нашого наземного високошвидкісного зв’язку, але тут їх адаптовано для використання в глибокому космосі, щоб покращити існуючі методи повернення інформації на Землю.
Будучи інфрачервоним світлом, інженери можуть легко передавати його хвилі у формі лазера. Це не змусить світло рухатися швидше, але воно впорядковує та обмежує його промінь у вузькому каналі. Для цього потрібно набагато менше енергії, ніж для розсіювання радіохвиль, і його важче перехопити.
Це не означає, що це просте завдання. Біти даних кодуються у фотонах, випромінюваних лазером, для чого потрібна низка потужних інструментів, включаючи надпровідний високоефективний масив детекторів, щоб підготувати інформацію для передачі та перевести її на інший кінець.
Інша проблема полягає в тому, щоб система адаптувала свою конфігурацію позиціювання в режимі реального часу. У цьому останньому тесті лазерним фотонам знадобилося близько 50 секунд, щоб дістатися від космічного корабля до телескопа, і обидва мчать у космосі, поки це відбувається.
Лазерний трансивер, який встановив з’єднання, знаходиться на борту космічного корабля Psyche, який виконує дворічну демонстраційну місію та прямує до поясу астероїдів між Марсом і Юпітером. Він встановив контакт із телескопом Хейла в обсерваторії Паломар у Каліфорнії. Psyche планується для обльоту навколо Марса, тому випробування будуть продовжуватися, щоб удосконалити та покращити цей інноваційний метод лазерного зв’язку в ближньому інфрачервоному діапазоні та переконатися, що він настільки швидкий і надійний, наскільки це необхідно.
«Це було величезним викликом, і нам попереду ще багато роботи, але на короткий час ми змогли передати, отримати та декодувати деякі дані», — каже Міра Шрінівасан, керівник операцій DSOC у Лабораторії реактивного руху NASA. Джерело