radijo dažniu pagrįstas gilus erdvė ryšys susiduria su apribojimais dėl mažo pralaidumo ir didėjančio didelio duomenų perdavimo greičio poreikio. Lazerinė arba optinė sistema gali nutraukti ryšio apribojimus. NASA išbandė lazerinį ryšį dideliais atstumais ir pademonstravo didelio pralaidumo ryšį giliai erdvė kai jis iš 32 milijonų km atstumo lazeriu į Žemę išspinduliavo itin didelės raiškos vaizdo įrašą iš erdvėlaivio Psyche, kuris šiuo metu keliauja per giluminį. erdvė į daug metalų turintį asteroidą Psyche, esantį asteroidų juostoje tarp kovas ir Jupiteris. Tai buvo pirmasis optinio ryšio už Mėnulio demonstravimas. Giliai erdvė Tinklo (DSN) antena priėmė abu radijo dažnio ir artimųjų infraraudonųjų spindulių lazerio signalus.
giliai erdvė Ryšys dažniausiai vyksta naudojant radijo dažnius. Tačiau radijo dažnių sistema negali patenkinti esamų ir būsimų ryšių poreikių erdvė sektoriuje, atsižvelgiant į ribotą pralaidumą ir nuolat didėjančią didelių duomenų perdavimo spartų poreikį.
Kita vertus, lazerinis arba optinis ryšys suteikia daug pranašumų dėl didelio pralaidumo, didelės duomenų perdavimo spartos ir mažo SWaP (dydžio, svorio ir galios) terminalų. Jis gali padidinti duomenų perdavimo spartą 10–100 kartų, palyginti su sudėtingiausiomis šiuo metu naudojamomis radijo sistemomis, todėl gali panaikinti ryšio apribojimus. Taigi, būtina patobulinti optinius ryšius, kad būtų galima atlikti didelės talpos giluminį ryšį erdvė ryšių, galinčių patenkinti būsimus tarpplanetinius duomenų perdavimo poreikius.
giliai erdvė Optinių ryšių (DSOC) eksperimentas yra technologijų demonstravimo naudingoji apkrova erdvėlaivyje „Psyche“, kuris šiuo metu keliauja per gilias vietas. erdvė į turtingą metalu asteroidas Psichika, esanti asteroidų juostoje tarp kovas ir Jupiteris. 2023 m. gruodžio mėn. jis demonstravo didelio pralaidumo ryšį erdvė kai į Žemę lazeriu išspinduliavo itin didelės raiškos vaizdo įrašą iš 32 mln. km gilioje erdvėje. Tai buvo pirmasis optinio ryšio už Mėnulio demonstravimas.
Giluminis erdvė Tinklas (DSN) yra įvairiose pasaulio vietose esančių įrenginių tinklas, skirtas bendrauti su tolimais erdvėlaiviais, tyrinėjančiais Saulės sistemą. Eksperimentinė šio tinklo antena priėmė ir radijo, ir lazerio signalus, sklindančius iš erdvėlaivio Psyche gilioje erdvėje. Tai rodo, kad DSN antenos, kurios šiuo metu bendrauja su erdvėlaiviais radijo signalais, gali būti pritaikytos lazeriniam ryšiui.
***
Nuorodos:
- Karmous S. ir kt., 2022. Kaip optiniai ryšiai gali suformuoti kosminių ryšių ateitį? Apklausa. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- Robinson BS, 2023 m. Kosmoso tyrinėjimų ir mokslo optiniai ryšiai. Optinio pluošto ryšių konferencija 2023 m.
- NASA techninė demonstracija transliuoja pirmąjį vaizdo įrašą iš gilios erdvės per lazerį. Paskelbta 18 m. gruodžio 2023 d https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/
- NASA. Naujienos – NASA nauja eksperimentinė antena seka kosminį lazerį. Paskelbta 08 m. vasario 2024 d https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Deep Space Optical Communications (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Misijos psichika. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- NASA Deep Space Network (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
