NASA'nın Derin Uzay İletişim Demosu proje beklentilerini aşıyor

Proje, iki yıl sonra tüm teknik hedeflerini aştı ve NASA'nın gelecekteki insan misyonları için yüksek hızlı iletişimin temellerini kurdu.

NASA'nın Derin Uzay Optik İletişim Teknolojisi, lazerlerde kodlanan verilerin, Mars ile karşılaştırılabilir mesafelerde Dünya'dan milyonlarca mil yol kat ettikten sonra güvenilir bir şekilde iletilebileceğini, alınabileceğini ve çözülebileceğini gösterdi. Ajansın 2023'te Psyche Misyonunda piyasaya sürüldükten yaklaşık iki yıl sonra, teknoloji gösterisi yakın zamanda 65. ve son geçişini tamamladı, Psyche'ye bir lazer sinyali gönderdi ve 218 milyon mil uzakta dönüş sinyalini aldı.

“NASA, Amerika'yı Mars'a giden yola koyuyor ve Lazer İletişim Teknolojileri Geliştirmek Bize yüksek tanımlı video yayınlamaya bir adım daha yaklaştırıyor ve Mars yüzeyi Her zamankinden daha hızlı, ”dedi NASA yöneticisi Sean Duffy.“ Teknoloji keşif kilidini açar ve keşiflerin altın çağını etkinleştirmek için gereken yetenekleri test etmeye ve kanıtlamaya kararlıyız. ”

Lansmandan sadece bir ay sonra, Derin Uzay Optik İletişim Gösteri kanıtlandı Dünyaya bir sinyal gönderebilir, Psyche uzay aracında optik terminalle bir bağlantı kurdu.

Washington'daki NASA Genel Merkezi Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü Yardımcı Yöneticisi Clayton Turner, “NASA teknolojisi, sınırlarını anlamak ve yeteneklerini kanıtlamak için uzayda sert ortamda test ediyor” dedi. “İki yıl boyunca, bu teknoloji beklentilerimizi aştı, hane halkı geniş bant internetiyle karşılaştırılabilir veri oranlarını gösterdi ve rekor kıran mesafelerden Dünya'ya mühendislik ve test verileri gönderdi.”

11 Aralık 2023'te gösteri bir ilk tarihi 19 milyon milden fazla uzakta (Dünya ve Ay arasındaki mesafenin yaklaşık 80 katı), sistemin saniyede en fazla 267 megabit bit hızı Proje ayrıca, 307 milyon mil uzakta (Dünya ve Mars arasındaki ortalama mesafeden daha uzak) psişik verileri aşağı bağladığı 3 Aralık 2024'te optik iletişim mesafesi kayıtlarını da aştı. Toplamda, deneyin yer terminalleri Psyche'den 13.6 terabit veri aldı.

Güney Kaliforniya'daki NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı (JPL) tarafından yönetilen deney, bir uçuştan oluşuyor lazer alıcı -verici Psyche uzay aracına, Dünya'dan veri almak ve göndermek için iki yer istasyonu ile birlikte monte edilmiştir. JPL'nin Table Mountain tesisindeki güçlü bir 3 kilowatt uplink lazeri, bir lazer işaretini psyche'ye iletti ve alıcı-vericinin optik iletişim lazerinin yeryüzüne nereye hedefleneceğini belirlemesine yardımcı oldu.

Hem ruh hem de Dünya, muazzam hızlarda uzayda ilerliyorlar ve ışık hızında seyahat eden lazer sinyalinin hedefine ulaşması birkaç dakika sürebilir. NASA'daki ekipler, yer ve uçuş lazer vericilerinden gereken kesin işaretleri kullanarak, güneş sistemi boyunca gelecekteki görevleri desteklemek için optik iletişimin yapılabileceğini kanıtladı.

Denemenin bir başka elemanı, lazer milyonlarca mil yol kat ettikten sonra hafif bir sinyalin tespit edilmesini ve çözülmesini içeriyordu. Proje, Caltech'in 200 inçlik bir teleskopuna katıldı Palomar Gözlemevi San Diego County'de, en ufak fotonları toplamak için yeterli ışık toplama alanı sağlayan birincil Downlink istasyonu olarak. Bu fotonlar daha sonra yüksek verimli bir dedektör dizisi Fotonlarda kodlanan bilgilerin işlenebileceği gözlemevinde.

JPL Deep Space Optik İletişim Projesi Teknoloji Uzmanı ve Süpervizörü Abi Biswas, “Yer istasyonlarımızı kapatan hava olaylarından Güney Kaliforniya'daki ekip üyelerimizi etkileyen yangınlara kadar birçok zorlukla karşılaştık” dedi. “Ama devam ettik ve ekibimizin ruhtan veri alma ve veri alma haftalık rutinini benimsemesinden gurur duyuyorum. Bu yeni derin uzay iletişimine alışmak, teknolojiyi sınırlarına uzatmak için sürekli performansı ve yetenekleri ekledik.”

Başka bir testte, veriler deneysel bir radyo frekansı-optik ile ilişkilendirildi "Hibrid" anten Barstow, California yakınlarındaki Deep Space Network'ün Goldstone kompleksinde. Anten, toplam 3 feet çapında yedi ayna dizisi ile uyarıldı, bu da antenin aynı anda radyo frekansı ve optik sinyaller almasını sağladı.

Proje ayrıca Psyche'den aynı sinyali almak için Caltech'in Palomar Gözlemevi ve Table Mountain'da 1 metrelik daha küçük bir teleskop kullandı. “Dizi” olarak bilinen bu, zayıf sinyalleri daha iyi almak ve sisteme fazlalık oluşturmak için radyo antenleri ile yapılır.

Ajansın merkezindeki NASA'nın taraması (uzay iletişimi ve navigasyon) programı yardımcısı yardımcısı Kevin Coggins, “Uzay keşfi gelişmeye devam ettikçe veri aktarımı ihtiyaçlarımız da öyle” dedi. “Gelecekteki uzay görevleri, astronotların aydan yüksek çözünürlüklü görüntüler ve enstrüman verileri göndermelerini gerektirecek.

Bu gösteri, Alabama, Huntsville'deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi'nde yönetilen Uzay Teknolojisi Misyonu Müdürlüğünün Teknoloji Gösteri Görevleri Programı tarafından finanse edilen bir dizi optik iletişim deneyinin en sonuncusudur ve Ajansın Uzay Operasyonları Misyon Direktörlüğü'ndeki tarama programı. Psyche misyonu Arizona Eyalet Üniversitesi tarafından yönetiliyor. Kaliforniya Üniversitesi'nden Lindy Elkins-Tanton, Berkeley baş araştırmacıdır. Kaliforniya, Pasadena'da Caltech tarafından yönetilen NASA JPL, görevin genel yönetiminden sorumludur.

Lazer İletişim Demosu hakkında daha fazla bilgi edinmek için:

https://www.jpl.nasa.gov/missions/deep-space-optical-communications-dsoc/

Ian J. O'Neill
Jet Tahrik Laboratuvarı, Pasadena, Kaliforniya.
818-354-2649
[email protected]

2025-120