радио базирана на честота дълбоко пространство комуникацията е изправена пред ограничения поради ниската честотна лента и нарастващата нужда от високи скорости на предаване на данни. Лазерна или оптична базирана система има потенциал да преодолее комуникационните ограничения. НАСА тества лазерни комуникации на екстремни разстояния и демонстрира комуникации с висока честотна лента в дълбочина пространство когато излъчи на Земята видео с ултрависока разделителна способност чрез лазер от разстояние 32 милиона километра от космическия кораб Psyche, който в момента пътува през дълбоки пространство към богатия на метал астероид Психея, разположен в астероидния пояс между март и Юпитер. Това беше първата демонстрация на оптични комуникации отвъд Луната. Дълбок Космос Мрежовата (DSN) антена получи и двете радио честота и близки инфрачервени лазерни сигнали.
Дълбок пространство комуникацията се осъществява предимно с помощта на радиочестоти. Въпреки това, базираната на радиочестота система не може да отговори на настоящите и бъдещите комуникационни нужди на пространство сектор с оглед на ограничената честотна лента и непрекъснато нарастващото търсене на високи скорости на предаване на данни.
От друга страна, лазерната или оптично базираната комуникация предлагат много предимства по отношение на големи честотни ленти, връзки с висока скорост на предаване на данни и терминали с нисък SWaP (размер, тегло и мощност). Той има потенциала да повиши скоростите на данни от 10 до 100 пъти капацитета на най-сложните радиосистеми, които се използват в момента, като по този начин може да наруши комуникационните ограничения. Следователно е наложително да се усъвършенстват оптичните комуникации за дълбочина с голям капацитет пространство комуникации, способни да посрещнат бъдещи нужди от междупланетно предаване на данни.
Дълбок Космос Експериментът на оптичните комуникации (DSOC) е технологичен демонстрационен полезен товар на борда на космически кораб Psyche, който в момента пътува през дълбоки пространство до богати на метали астероид Психика, разположена в астероидния пояс между март и Юпитер. През декември 2023 г. той демонстрира комуникации с висока честотна лента в дълбочина пространство когато излъчи на Земята видео с ултрависока разделителна способност чрез лазер от 32 милиона километра в дълбокия космос. Това беше първата демонстрация на оптични комуникации отвъд Луната.
The Deep Космос Мрежата (DSN) е мрежа от съоръжения, разположени в различни части на света за комуникация с далечни космически кораби, изследващи слънчевата система. Експериментална антена на тази мрежа приемаше както радио, така и лазерни сигнали, излъчвани от космически кораб Psyche в дълбокия космос. Това предполага, че DSN антените, които в момента комуникират с космически кораби чрез радиосигнали, могат да бъдат преоборудвани за лазерни комуникации.
***
Литература:
- Karmous S., et al 2022. Как оптичните комуникации могат да оформят бъдещето на комуникациите в дълбокия космос? Проучване. Предпечат arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- Робинсън BS, 2023 г. Оптични комуникации за изследване на космоса и наука. Конференция за комуникации с оптични влакна 2023 г.
- Техническата демонстрация на НАСА излъчва първо видео от дълбокия космос чрез лазер. Публикувано на 18 декември 2023 г. Достъпно на 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/
- НАСА. Новини – Новата експериментална антена на НАСА проследява лазер в дълбокия космос. Публикувано на 08 февруари 2024 г. Налично на https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Оптични комуникации в дълбокия космос (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Мисия Психика. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- Мрежата за дълбок космос (DSN) на НАСА https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
