NASA випробовує лазерний зв’язок на відстані 10 мільйонів миль

Блок NASA Deep Space Optical Communications (DSOC) на борту космічного корабля Psyche увімкнувся, встановивши надшвидкісний лазерний канал передачі даних на відстані 10 мільйонів миль (16 мільйонів км), або в 40 разів більше відстані від Землі до Місяця.

NASA роками палко прагнуло розробити практичну систему лазерного зв’язку для місій у далекий космос і, як наслідок, проводило все більш амбітні випробування технології. Причина в тому, що космічне агентство зараз працює з вузьким місцем, спричиненим радіосистемами епохи 1960-х років, які використовувалися для зв’язку місії. Вони працюють, але швидкість передачі даних приголомшливо низька, близько 10 Мбіт/с у хороший день.

Навпаки, DSOC може керувати швидкістю низхідної лінії зв’язку до 200 Мбіт/с – і це лише для тестування технології. Складний момент полягає в тому, щоб розширити радіус дії системи зв’язку та перевірити, чи справляється вона з проблемами втрати даних, спричинених земною атмосферою, а також переконатися, що лазери висхідної та низхідної лінії зв’язку можуть залишатися на цілі під час тестових передач.

Перше передавання даних із відстані 10 мільйонів миль може здатися довгим шляхом, але це пішохід, враховуючи цілі NASA. Психея прямує до однойменного металевого астероїда, розташованого в головному поясі астероїдів між Марсом і Юпітером. Це настільки далеко, що коли Земля та Психея знаходяться на найбільшій відстані одна від одної, знадобиться 20 хвилин, щоб лазерне повідомлення подолало цю відстань. Це також означає, що системам доведеться компенсувати переміщення своїх цілей під час затримки.

Для тесту 14 листопада 2023 року DSOC направив свій лазер на телескоп Хейла в Паломарській обсерваторії Каліфорнійського технологічного інституту в окрузі Сан-Дієго, штат Каліфорнія. Це вдалося, зафіксувавши лазерний маяк, переданий з лабораторії телескопа оптичного зв’язку в Столовій горі JPL. біля Райтвуда, Каліфорнія. Потім автоматизовані системи допомогли трансиверу зафіксувати Паломар. Тим часом маяк діяв як висхідна лінія для надсилання сигналів до Психеї.

За даними NASA, жодних фактичних даних не було надіслано або отримано під час тесту, який мав на меті визначити, чи пристрій працює належним чином і, чи не заважає космічному кораблю Psyche. Оскільки Психея буде віддалятися від Землі, будуть проводитися більш амбітні випробування, включаючи ретрансляцію даних з космічного корабля NASA на Марсі.

«Досягнення першого світла — це величезне досягнення», — сказав Абі Бісвас, технолог проекту DSOC в JPL. «Наземні системи успішно виявили лазерні фотони глибокого космосу з польотного трансивера DSOC на борту Психеї. Ми також змогли надіслати деякі дані, тобто ми змогли обмінятися «бітами світла» з космосу та в космос».