NASA транслює перше відео з космосу за допомогою лазера

Відео, на якому зображений кіт на прізвисько Тейтерс, було надіслано з відстані майже 19 мільйонів миль завдяки демонстрації лазерного зв’язку НАСА, що стало історичною віхою.

Експеримент NASA Deep Space Optical Communications 11 грудня передав потокове відео надвисокої чіткості з рекордної відстані 19 мільйонів миль (31 мільйон кілометрів, або приблизно у 80 разів більше відстані Земля-Місяць). Ця віха є частиною демонстрації технології NASA, спрямованої на потокове передавання відео та інших даних із дуже високою смугою пропускання з глибокого космосу, що дозволить людям здійснювати майбутні місії за межами орбіти Землі.

«Це досягнення підкреслює нашу відданість розвитку оптичного зв’язку як ключового елементу для задоволення наших майбутніх потреб у передачі даних», — сказала заступник адміністратора NASA Пем Мелрой. «Збільшення нашої пропускної здатності має важливе значення для досягнення наших майбутніх дослідницьких і наукових цілей, і ми з нетерпінням чекаємо подальшого розвитку цієї технології та трансформації способу спілкування під час майбутніх міжпланетних місій».

Демонстрація передавала 15-секундне тестове відео за допомогою передового інструменту під назвою літочний лазерний трансивер. Відеосигналу знадобилася 101 секунда, щоб досягти Землі з максимальною системною швидкістю передачі даних 267 мегабіт на секунду (Мбіт/с). Здатний надсилати та приймати сигнали ближнього інфрачервоного діапазону, інструмент випромінював закодований лазер ближнього інфрачервоного діапазону на телескоп Хейла в обсерваторії Паломар Каліфорнійського технологічного інституту в окрузі Сан-Дієго, Каліфорнія, звідки його було завантажено. Потім кожен кадр із циклічного відео надсилався «в прямому ефірі» до Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії, де відео відтворювалося в реальному часі.

Демонстрація лазерного зв’язку, яку запустили разом із місією NASA Psyche 13 жовтня, призначена для передачі даних із глибокого космосу зі швидкістю 10 у 100 разів більше, ніж найсучасніші радіочастотні системи, які сьогодні використовуються в далеких космічних місіях. Коли Психея подорожує до головного поясу астероїдів між Марсом і Юпітером, демонстрація технології надсилатиме сигнали з високою швидкістю передачі даних на найбільшу відстань до Червоної планети від Землі. Таким чином, він прокладає шлях для зв’язку з вищою швидкістю передачі даних, здатного надсилати складну наукову інформацію, зображення високої чіткості та відео на підтримку наступного гігантського стрибка людства: відправлення людей на Марс.

«Одна з цілей — продемонструвати здатність передавати широкосмугове відео на мільйони миль. Ніщо на Psyche не генерує відеодані, тому ми зазвичай надсилаємо пакети випадково згенерованих тестових даних», — сказав Білл Кліпштейн, керівник проекту технічної демонстрації в JPL. «Але щоб зробити цю важливу подію більш незабутньою, ми вирішили попрацювати з дизайнерами з JPL, щоб створити веселе відео, яке відображає суть демонстрації в рамках місії Psyche».

Котяча частота

У завантаженому перед запуском короткому відео надвисокої чіткості зображено помаранчевого смугастого кота, на ім’я Тейтерс, вихованця співробітника JPL, який женеться за лазерною указкою з накладеною графікою. Графіки ілюструють кілька функцій із технічної демонстрації, як-от орбітальний шлях Психеї, купол телескопа Паломар, а також технічну інформацію про лазер і його швидкість передачі даних. Також демонструються частота серцевих скорочень, колір і порода Тейтера.

«Незважаючи на передачу з відстані за мільйони миль, він міг надіслати відео швидше, ніж більшість широкосмугових з’єднань з Інтернетом», — сказав Раян Рогалін, керівник електронного приймача проекту в JPL. «Насправді, після отримання відео в Паломарі, воно було надіслано до JPL через Інтернет, і це з’єднання було повільнішим, ніж сигнал, що надходить із далекого космосу. DesignLab JPL виконали чудову роботу, допомогвши нам продемонструвати цю технологію – усі люблять Taters».

Існує також історичний зв’язок: починаючи з 1928 року маленька статуетка популярного мультиплікаційного персонажа Кота Фелікса була показана в телевізійних тестових трансляціях. Сьогодні відео з котами та меми є одними з найпопулярніших в Інтернеті.

Віха за віхою

Ця остання віха сталася після «першого світла» 14 листопада. Відтоді система продемонструвала вищу швидкість передачі даних і підвищена точність наведення під час щотижневих перевірок. У ніч на 4 грудня проєкт продемонстрував бітрейт низхідної лінії зв’язку 62,5 Мбіт/с, 100 Мбіт/с і 267 Мбіт/с, що можна порівняти зі швидкістю завантаження через широкосмуговий Інтернет. За цей час команда змогла завантажити загалом 1,3 терабіта даних. Для порівняння: місія NASA Magellan на Венеру передала 1,2 терабіта протягом усієї своєї місії з 1990 по 1994 рік.

«Коли ми досягли першого світла, ми були схвильовані, але водночас і обережні. Це нова технологія, і ми експериментуємо з тим, як вона працює», — сказав Кен Ендрюс, керівник проекту польотів у JPL. «Але тепер, за допомогою наших колег Psyche, ми звикаємо працювати з системою і можемо зафіксувати космічний корабель і наземні термінали довше, ніж могли раніше. Під час кожної каси ми дізнаємось щось нове». Джерело