NASA eksperimentas „Deep Space Optical Communications“ (DSOC) iš beveik 16 milijonų kilometrų atstumo, t. y. maždaug 40 kartų toliau nei Mėnulis yra nutolęs nuo Žemės, į Halės teleskopą, esantį Kaltecho Palomaro observatorijoje San Diego apygardoje, Kalifornijoje, perdavė artimųjų infraraudonųjų spindulių lazeriu užkoduotus bandomuosius duomenis.
Galiausiai norėsime išplėsti Žemėje naudojamą internetą visoje galaktikoje, o NASA ką tik pademonstravo svarbią technologiją, kuri čia gali padėti.
„Psyche“ erdvėlaivis / Maxar/ASU/P. Rubin/NASA/JPL-Caltech iliustracija
NASA eksperimentas „Deep Space Optical Communications“ (DSOC) iš beveik 16 milijonų kilometrų atstumo, t. y. maždaug 40 kartų toliau nei Mėnulis yra nutolęs nuo Žemės, į Halės teleskopą, esantį Kaltecho Palomaro observatorijoje San Diego apygardoje, Kalifornijoje, perdavė artimųjų infraraudonųjų spindulių lazeriu užkoduotus bandomuosius duomenis.
Optinis ryšys buvo demonstruojamas žemoje Žemės orbitoje ir Mėnulyje, tačiau DSOC yra pirmasis bandymas giliajame kosmose.
Neseniai paleistame erdvėlaivyje „Psyche“ esantis DSOC prietaisas yra sukonfigūruotas siųsti didelės spartos bandomuosius duomenis į Žemę per dvejus metus trunkančią „Psyche“ kelionę į pagrindinę asteroidų juostą tarp Marso ir Jupiterio.
„Psyche“ erdvėlaivis / NASA / B. Smegelsky nuotr.
„Pirmasis signalas yra vienas iš daugybės svarbių DSOC etapų, kurie bus pasiekti artimiausiais mėnesiais, taip atveriant kelią didesnės duomenų perdavimo spartos ryšiams, kuriais bus galima siųsti mokslinę informaciją, didelės raiškos vaizdus ir transliuoti vaizdo įrašus, siekiant kito milžiniško žmonijos šuolio – žmonių siuntimo į Marsą“, – sakė NASA būstinės Vašingtone Kosmoso technologijų misijų direktorato technologijų demonstravimo direktorė Trudy Kortes.
Sėkmingai atlikusi pirmąjį signalo perdavimą, DSOC komanda dabar tobulins sistemas, valdančias siųstuve esančio žemyn nukreipto lazerio nukreipimą. Kai tai bus pasiekta, bus galima pradėti demonstruoti didelės spartos duomenų perdavimą iš siųstuvo į Palomarą įvairiais atstumais nuo Žemės.
Duomenys perduodami bitų (mažiausių duomenų vienetų, kuriuos gali apdoroti kompiuteris), užkoduotų lazerio fotonuose – kvantinėse šviesos dalelėse, pavidalu.
Po to, kai fotonus aptinka Žemėje esantis detektorius, iš jų išgaunami duomenys naudojant naujus signalų apdorojimo metodus.
DSOC eksperimento tikslas – pademonstruoti duomenų perdavimo spartą, kuri yra nuo 10 iki 100 kartų didesnė už šiandien kosminiuose laivuose naudojamų moderniausių radijo dažnių sistemų spartą.
Tiek radijo, tiek ir artimųjų infraraudonųjų spindulių lazerinis ryšys duomenims perduoti naudoja elektromagnetines bangas, tačiau artimųjų infraraudonųjų spindulių šviesa supakuoja duomenis į gerokai siauresnes bangas, todėl antžeminės stotys gali priimti daugiau duomenų. Tai padės būsimoms žmonių ir robotų tyrinėjimo misijoms ir leis naudoti didesnės skiriamosios gebos mokslinius prietaisus.
Vienas iš optinės komunikacijos iššūkių – laiko, per kurį šviesa iš erdvėlaivio į Žemę, kompensavimas. Kai „Psyche“ bus labiausiai nutolęs nuo mūsų planetos, DSOC artimųjų infraraudonųjų spindulių fotonai atgal keliaus apie 20 minučių (per lapkričio 14 d. bandymą iš „Psyche“ į Žemę jie keliavo apie 50 sekundžių). Per tą laiką ir erdvėlaivis, ir planeta bus pajudėję, todėl aukštyn ir žemyn nukreipti lazeriai turės prie to prisitaikyti.
