Земята получи за първи път рекордно послание с лазерен лъч от далеч отвъд Луната. Това е постижение, което може да промени начина, по който космическите кораби комуникират. Ако НАСА може да получи съобщение от своя космически кораб от 16 милиона километра, никой няма извинение да ви остави на сийн.
В най-далечната досега демонстрация на този тип оптична комуникация, Deep Space Optical Communications (DSOC), пътуващ с космическия кораб на НАСА Psyche, излъчи инфрачервен лазерен лъч. Той беше закодиран с тестови данни от позицията си на около 16 милиона километра разстояние. Това е около 40 пъти по-далеч от Луната. Съобщението е изпратено до телескопа Хейл в обсерваторията Паломар на Калтех в Калифорния.
DSOC е двугодишна технологична демонстрация с мисията Психея, докато тя си проправя път към основната си цел, астероида Психея.
Демонстрацията започна на 14 ноември, според Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL), която управлява и двете мисии. Благодарение на невероятно прецизна маневра, при която лазерният приемо-предавател се заключи към мощния лазерен фар на JPL в неговата обсерватория Table Mountain, което позволи на предавателя на DSOC да насочи своя лазер за връзка към обсерваторията на Калтех.
„Постигането на първа светлина е един от многото важни етапи на DSOC през следващите месеци, проправяйки пътя към комуникации с по-висока скорост на данни, способни да изпращат научна информация, изображения с висока разделителна способност и поточно видео в подкрепа на следващия гигантски скок на човечеството: изпращане на хора до Марс“, каза в изявление Труди Кортес, директор на технологичните демонстрации в централата на НАСА.
Оптичните комуникации са били използвани за изпращане на съобщения от околоземна орбита и преди, но това е най-далечното разстояние досега с лазерни лъчи.
В лазерния лъч лъчът от фотони се движи в една и съща посока при една и съща дължина на вълната. Лазерната комуникация може да предава огромни количества данни с безпрецедентни скорости, като пакетира данни в трептенията на тези светлинни вълни, кодирайки оптичен сигнал, който може да пренася съобщения до приемник чрез инфрачервени (невидими за хората) лъчи.
НАСА обикновено използва радиовълни, за да комуникира с мисии, по-далече от Луната.
И двете използват електромагнитни вълни за предаване на данни, но предимството на лазерните лъчи е, че много повече данни могат да бъдат опаковани в много по-плътни вълни. Според НАСА, технологичната демонстрация на DSOC има за цел да покаже скорости на предаване 10-100 пъти по-високи от настоящите най-добри системи за радиокомуникация.
Разрешаването на предаването на повече данни ще позволи на бъдещите мисии да носят научни инструменти с много по-висока разделителна способност, както и ще позволи по-бързи комуникации при потенциални мисии в дълбокия космос – видео потоци на живо от повърхността на Марс, например.
„Оптичната комуникация е благодат за учените и изследователите, които винаги искат повече от своите космически мисии, и ще даде възможност за човешкото изследване на дълбокия космос. Повече данни означава повече открития.“, каза д-р Джейсън Мичъл, директор на отдела за напреднали комуникационни и навигационни технологии в програмата на НАСА за космически комуникации и навигация.
Има обаче някои предизвикателства, които първо трябва да се преборят.
Колкото по-голямо разстояние трябва да измине оптичната комуникация, толкова по-трудно става, тъй като изисква прецизност в насочването на лазерния лъч. Освен това сигналът на фотоните ще стане по-слаб и ще отнеме повече време, за да достигнат местоназначението си, което в крайна сметка ще доведе до забавяне на комуникацията.
По време на теста на 14 ноември на фотоните отне около 50 секунди, за да пропътуват от Психея до Земята. Докато Psyche достигне най-голямото си разстояние, ще отнеме около 20 минути, за да се върнат обратно. Това е достатъчно време, за да се преместят и Земята, и космическият кораб, така че лазерите и на двата трябва да се настроят за тази промяна на позицията.
