NASA annonsert: Fullføring av den lengste avstandsdemonstrasjonen for optisk kommunikasjon til dags dato!

National Aeronautics and Space Administration (NASA) kunngjorde at deres pågående eksperiment med Deep Space Optical Communications (DSOC) har lansert en nær-infrarød laser nesten 16 millioner kilometer (10 millioner miles) unna Hale-teleskopet ved Palomar-observatoriet i California Institute of Technology (Caltech) og kodet testdataene. Dette er den fjerneste optiske kommunikasjonsdemonstrasjonen til dags dato, sa NASA!
På det nylig lanserte romfartøyet Psyche er DSOC konfigurert til å sende testdata med høy båndbredde til Jorden under sin toårige teknologidemonstrasjon når Psyche reiser til det store asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter. NASAs Jet Propulsion Laboratory i Sør-California administrerer både DSOC og Psyke. DSOC og Psyche.
Demonstrasjonen av optisk kommunikasjonsteknologi (kalt «første-lys») ble muliggjort tidlig om morgenen 14. november etter at Flight Laser Transceiver, et nøkkelnyttelastinstrument på Psyche som er i stand til å sende og motta nær-infrarøde signaler, vellykket låst på til et kraftig opplink-laserfyr fra Optical Communications Telescope Laboratory i Table Mountain, California light") ble realisert.
I prosessen hjalp uplink-beaconen transceiveren å målrette nedlinklaseren til Palomar, 130 kilometer (100 miles) sør for Table Mountain, mens automatiserte systemer på transceiveren og bakkestasjonene finjusterte pekingen.
Trudy Kortes, direktør for teknologidemonstrasjoner ved NASAs hovedkvarter i Washington, DC, kommenterte: "Å oppnå 'FØRSTE LYS' er en av mange viktige milepæler for DSOC i de kommende månedene, og baner vei for høyere datahastigheter som er i stand til å sende vitenskapelig informasjon, høy -definisjonsbilder og streaming av videokommunikasjon, og baner dermed vei for å støtte menneskehetens neste gigantiske sprang - å sende mennesker til Mars."
En ny milepæl for DSOC
Testdata ble også sendt samtidig gjennom uplink og downlink lasere, en prosess kjent som "lukking av koblingen", som var det primære målet med eksperimentet. Selv om teknologidemonstrasjonen ikke overfører Psyche-oppdragsdata, jobber den tett med Psyche-oppdragsstøtteteamet for å sikre at DSOC-operasjoner ikke forstyrrer romfartøyoperasjoner.
Meera Srinivasan, direktør for DSOC-operasjoner, en del av NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), sa: "Tirsdag morgens test var første gang at bakkeutstyret og flytransceiveren var fullt integrert, noe som krever at DSOC- og Psyche-operasjonsteamene jobber i tandem. . Det var en skremmende utfordring og vi har fortsatt mye arbeid å gjøre, men på veldig kort tid klarte vi å overføre, motta og dekode noen data."
Før denne prestasjonen trengte prosjektet å undersøke flere andre kritiske noder, fra å fjerne beskyttelsesdekselet til den flygende lasersenderen til å slå på instrumentet. I mellomtiden gjennomgår romfartøyet Psyche sine egne kontroller, inkludert å drive fremdriftssystemet og teste instrumentene som vil bli brukt til vitenskapelige formål når det når Psyche-asteroiden i 2028.
Første lys, første bit overføring
DSOC-teamet vil nå jobbe med å forbedre systemet som kontrollerer pekingen av transceiverens oppstrøms og nedstrøms lasere. Når det er vellykket, kan prosjektet begynne å demonstrere hvordan dataoverføringer med høy båndbredde fra transceiveren til Palomar kan opprettholdes til enhver tid på forskjellige avstander fra jorden.
Dataene er kodet som biter i laserens fotoner (kvantepartikler av lys). Etter at en spesiell rekke superledende høyeffektive detektorer har oppdaget fotonene, brukes nye signalbehandlingsteknikker for å trekke ut data fra de individuelle fotonene som når Hale-teleskopet.
DSOC-eksperimentet er designet for å demonstrere dataoverføringshastigheter 10 til 100 ganger høyere enn toppmoderne radiofrekvenssystemer som for tiden er i bruk på romfartøy. Både radio- og nær-infrarød laserkommunikasjon bruker elektromagnetiske bølger for å overføre data, men nær-infrarødt lys pakker dataene inn i tettere bølger, slik at bakkestasjoner kan motta mer data. Dette vil hjelpe fremtidige menneskelige og robotiske leteoppdrag og støtte vitenskapelige instrumenter med høyere oppløsning.
Optikk åpner for uendelige muligheter for romkommunikasjon
Jason Mitchell, direktør for Advanced Communications and Navigation Technologies Division av NASAs Space Communications and Navigation (SCaN)-program, sa: "Optisk kommunikasjon er en velsignelse for forskere og forskere som alltid er ute etter å få mer ut av romoppdragene sine, og det vil gjøre menneskelig utforskning av verdensrommet mulig. Mer data betyr at flere funn vil bli gjort."
Mens optisk kommunikasjon har blitt demonstrert i bane nær jorden og på månen, er DSOC den første som er testet i det store rommet. Som å bruke en laserpeker for å spore en krone som beveger seg en kilometer unna, krever det ekstremt presis "peking" å sikte en laserstråle millioner av kilometer unna.
Abi Biswas, teknisk spesialist for JPLs DSOC-program, kommenterte: "Å oppnå "første lys" er en stor prestasjon. Bakkesystemet har vellykket oppdaget dype romlaserfotoner fra DSOC-flytransceiveren på Psyche. Vi var også i stand til å sende noen data, som betyr at vi var i stand til å utveksle "lys" dypt i verdensrommet."