Радиочестотната комуникация в дълбокия космос е изправена пред ограничения поради ниската честотна лента и нарастващата нужда от високи скорости на предаване на данни. Лазерната или оптичната система има потенциал да преодолее комуникационните ограничения. НАСА тества лазерни комуникации на екстремни разстояния и демонстрира високочестотна комуникация в дълбокия космос , когато изпрати към Земята видео с ултрависока разделителна способност чрез лазер от разстояние от 32 милиона км от космическия кораб Psyche, който в момента пътува през дълбокия космос до богатия на метали астероид Psyche, разположен в астероидния пояс между Марс и Юпитер. Това беше първата демонстрация на оптична комуникация отвъд Луната. Антената на Deep Space Network (DSN) приемаше както радиочестотни , така и близки инфрачервени лазерни сигнали.
Комуникацията в дълбокия космос се осъществява предимно с помощта на радиочестоти. Системите, базирани на радиочестоти, обаче не могат да отговорят на настоящите и бъдещите комуникационни нужди на космическия сектор, предвид ограничената честотна лента и постоянно нарастващото търсене на високи скорости на предаване на данни.
От друга страна, лазерната или оптичната комуникация предлагат много предимства по отношение на големи честотни ленти, високоскоростни връзки за данни и терминали с нисък SWaP (размер, тегло и мощност). Тя има потенциала да увеличи скоростите на данни от 10 до 100 пъти в сравнение с капацитета на повечето сложни радиосистеми, използвани в момента, като по този начин може да преодолее комуникационните ограничения. Следователно е наложително да се усъвършенстват оптичните комуникации за висококапацитетни комуникации в дълбокия космос , способни да отговорят на бъдещите нужди от междупланетно предаване на данни.
Експериментът „Оптични комуникации в дълбокия космос “ (DSOC) е демонстрационен технологичен полезен товар на борда на космическия кораб „Психа“, който в момента пътува през дълбокия космос до богатия на метали астероид „Психа“, разположен в астероидния пояс между Марс и Юпитер. През декември 2023 г. той демонстрира високоскоростна комуникация в дълбокия космос , когато изпрати към Земята видео с ултрависока разделителна способност чрез лазер от 32 милиона км в дълбокия космос. Това беше първата демонстрация на оптични комуникации отвъд Луната.
Мрежата за дълбок космос (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 е приемала както радио, така и лазерни сигнали, излъчвани от космическия кораб Psyche в дълбокия космос. Това предполага, че антените на DSN, които понастоящем комуникират с космически кораби чрез радиосигнали, биха могли да бъдат преоборудвани за лазерна комуникация.
***
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
***
 antenna received both radio frequency and near-infrared laser signals.){kind=link}