Revoluce v komunikaci napříč vesmírem. NASA se pokusí komunikovat pomocí laserů

„Hlad po datech“ ve vesmíru vede ke spuštění nové laserové komunikační mise, řekl představitel NASA Space.com.

Demonstrace laserové komunikace odstartuje na misi United States Space Force Space Test Program 3 (STP-3) nejdříve 5. prosince ve 4:04 EST (9:04 GMT). Start rakety můžete v neděli sledovat online s laskavým svolením United Launch Alliance, která letí na misi na raketě Atlas V.

„Bude to náš první pokus o pochopení, co to znamená používat lasery ke komunikaci a skutečnému přímému spojení s uživateli Země a vesmíru?“ Jason Mitchell, ředitel divize SCaN Advanced Communications & Navigation Technology Division v NASA, řekl Space.com v nedávném videorozhovoru.

LCRD pomůže NASA dozvědět se o možných účincích, které je třeba zvládnout, od atmosférických turbulencí po vychylování mraků, poznamenal Mitchell. Načasování je zásadní, protože NASA a její mezinárodní partneři rozšiřují své zaměření na průzkum v nadcházejících desetiletích.

Nově oznámené soukromé vesmírné stanice pouze rozšíří potřebu rychlého toku informací na Zemi a ze Země. Mezitím by astronauti na Měsíci a vzorová návratová mise na Mars mohli těžit z rychlejších komunikačních rychlostí, které jsou 10 až 100krát rychlejší než současné rádio.

LCRD a nadcházející laserové demonstrace trochu dále od Země, řekl Mitchell, pomohou zjistit, jak ovládat lasery z centra, jako je měsíční základna. Zkušenosti z Měsíce nám poskytnou informace, abychom lasery provozovali v budoucnu i na Marsu – stejně jako na jakémkoli jiném místě ve vesmíru, kde máte centrální místo, na které se zaměříte.

LCRD bude pracovat z geosynchronní oběžné dráhy ve vzdálenosti 22 236 mil (35 786 kilometrů), aby otestoval laserovou komunikaci po dobu nejméně dvou let. Demonstrace má demonstrovat udržitelnost delších vesmírných misí po několika krátkých úspěšných pokusech vyzkoušet laserové komunikace ve vesmíru.

Během procesu navrhování bylo nejdůležitější zajistit, aby mise přečkala stres spojený se startem a kosmickým zářením roky, místo několika týdnů měsíců, řekl Mitchell.

„Investovali jsme pěkných pár let do toho, abychom tento druh sci-fi schopností převedli do běžného provozního využití. A ve skutečnosti jsme se jen ujistili, že můžeme všechny ty technologie zabalit tak, aby přežily ve vesmíru. velká výzva a na to jsme se zaměřili.“

Budoucnost komunikace v laserech

Brzy budou spuštěny další lasery. Očekává se, že mise Artemis 2 s posádkou na oběžnou dráhu Měsíce pro rok 2024 otestuje optický komunikační systém kosmické lodi Orion, aby posílal na Zemi video zpětnou vazbu v ultra vysokém rozlišení.

Také první rok mise Psyche (zaměřující se na stejnojmenný kovový asteroid) bude zahrnovat test užitečného zatížení Deep Space Optical Communications (DSOC), který vyšetřovatelům pomůže naučit se přesně řídit laserovou komunikaci z hlubokého vesmíru.

„Jak se trajektorie rozbíhá, budeme s DSOC provádět nejrůznější experimenty, abychom se pokusili pochopit, kolik dat můžeme získat,“ řekl Mitchell o Psyche. Nakonec, dodal, se vyšetřovatelé dozvědí, jak daleko bude kosmická loď navigovat, než se tok dat zpomalí, a kontroloři se musí přepnout na „doslova počítání jednotlivých fotonů s těmito ultra citlivými detektory na zemi“.

Kromě potřeby rychlosti, NASA říká, že přechod na laser vyřeší další rostoucí vesmírný problém: přeplnění frekvence. S tím, jak počet družicových megakonstelací narůstá a komerční vesmírné starty přibývají, je stále obtížnější získat radiofrekvenční spektrum.

Zdroj: https://www.space.com/how-nasa-laser-communications-mission-works-video