NASA-missie bereikt maximale demonstratie van lasercommunicatie in de ruimte

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Innovatieve vliegervaring aan boord De psychologische missie van NASA Het heeft zojuist zijn eerste grote prestatie bereikt door met succes de verste demonstratie van lasercommunicatie te implementeren. De technologiedemonstratie zou op een dag NASA-missies kunnen helpen dieper de ruimte in te duiken en meer ontdekkingen over de oorsprong van het universum aan het licht te brengen.

De Psyche-sonde werd medio oktober gelanceerd en is momenteel op weg om de eerste blik van de mensheid op een metalen asteroïde tussen de banen van Mars en Jupiter vast te leggen. Het ruimtevaartuig zal de komende zes jaar ongeveer 3,6 miljard kilometer afleggen om zijn naamgenoot te bereiken, gelegen in het buitenste deel van de belangrijkste asteroïdengordel.

Tijdens de reis is hij Demonstratie van optische communicatietechnologie in de diepe ruimteof DSOC, dat tijdens de eerste twee jaar van de vlucht zijn eigen missie uitvoert.

De technologiedemonstratie is bedoeld als NASA’s verste experiment op het gebied van lasercommunicatie met hoge bandbreedte, waarbij de verzending en ontvangst van gegevens van en naar de aarde wordt getest met behulp van een onzichtbare nabij-infraroodlaser. De laser kan gegevens verzenden met een snelheid van 10 tot 100 keer de snelheid van conventionele radiogolfsystemen die NASA bij andere missies gebruikt. Als dit experiment binnen de komende twee jaar volledig succesvol is, zou het de toekomstige basis kunnen vormen voor de technologie die wordt gebruikt om te communiceren met mensen die Mars verkennen.

DSOC heeft onlangs bereikt wat ingenieurs ‘eerste licht’ noemen, de prestatie van het succesvol verzenden en ontvangen van de eerste gegevens.

Het experiment vuurde voor het eerst een laser af die gecodeerd was met gegevens van buiten de maan. Testgegevens werden verzonden vanaf een afstand van ongeveer 10 miljoen mijl (16 miljoen km) en bereikten de Hale-telescoop van Caltech’s Palomar Observatory in Pasadena, Californië.

De afstand tussen DSOC en Hale was ongeveer 40 keer groter dan de afstand tussen de maan en de aarde.

“Het bereiken van het eerste licht is een van de vele belangrijke mijlpalen voor DSOC in de komende maanden, die de weg vrijmaken voor communicatie met een hogere datasnelheid die in staat is om wetenschappelijke informatie, high-definition beelden en streaming video te verzenden om de volgende grote stap van de mensheid te ondersteunen: het sturen van mensen,” zei Trudy Curtis, promotiedirecteur, technoloog bij het directoraat Ruimtetechnologiemissie van NASA, in een verklaring: “Naar Mars.”

Het eerste licht, dat plaatsvond op 14 november, deed zich voor toen het vluchtlaserzendontvangerinstrument op Psyche een laserbaken ontving dat werd uitgezonden door het Optical Communications Telescope Laboratory van de Table Mountain Facility van NASA’s Jet Propulsion Laboratory nabij Wrightwood, Californië.

Het eerste baken dat Psyche’s transceiver ontving, hielp het apparaat de laser te richten om gegevens terug te sturen naar de Hale-telescoop, die zich ongeveer 160 kilometer ten zuiden van de Tafelberg bevindt.

“De test (14 november) was de eerste waarbij grond- en vluchttranspondermiddelen volledig werden geïntegreerd, waardoor de DSOC- en Psyche-operatieteams zij aan zij moesten werken”, zegt Meera Srinivasan, DSOC-operatieleider bij JPL, gevestigd in Pasadena, Californië.. In de huidige situatie. “Het was een enorme uitdaging en we hebben veel werk te doen, maar gedurende een korte tijd konden we een aantal gegevens verzenden, ontvangen en decoderen.”

Dit is niet de eerste keer dat lasercommunicatie in de ruimte wordt getest. De eerste test van tweerichtingslasercommunicatie werd uitgevoerd in december 2021 toen NASA’s lasercommunicatierelaisdemonstratie werd gelanceerd en ongeveer 22.000 mijl (35.406 kilometer) van de aarde in een baan om de aarde ging.

Sindsdien hebben experimenten optische communicatie vanuit een lage baan om de aarde naar de maan gestuurd. Het Artemis II-ruimtevaartuig zal lasercommunicatie gebruiken om terug te keren High-definition video van de vlucht van de bemanning Over de maan. Maar DSOC is de eerste keer dat lasercommunicatie door de diepe ruimte wordt verzonden, wat uiterst nauwkeurig richten en richten op miljoenen kilometers afstand vereist.

Door de eerste tests van de demonstratiemogelijkheden van de technologie kan het team werken aan het verbeteren van de systemen die worden gebruikt voor de precisie van lasergeleiding. Zodra het team dit vakje heeft aangevinkt, is DSOC klaar om gegevens naar de Hale-telescoop te verzenden en te ontvangen terwijl het ruimtevaartuig zich van de aarde verwijdert.

Hoewel DSOC de wetenschappelijke gegevens die door het Psyche-ruimtevaartuig zijn verzameld niet daadwerkelijk terugstuurt omdat het een experiment is, zal een laser worden gebruikt om delen van de testgegevens terug te sturen die zijn gecodeerd in laserfotonen of kwantumlichtdeeltjes.

Detectorarrays op aarde zouden het signaal van Psyche kunnen oppikken en gegevens uit de fotonen kunnen halen. Dit soort visuele communicatie zou kunnen Verandering van de manier waarop NASA gegevens verzendt en ontvangt van zijn missies in de diepe ruimte.