Во вторник лазерный трансивер, установленный на зонде Psyche, впервые отправил и принял данные с помощью лазерных лучей, находясь за пределами Луны.
Эксперимент NASA по космической оптической связи (DSOC) передал данные, закодированные в ближнем инфракрасном лазере, с расстояния около 16 миллионов километров к телескопу Хейла в Обсерватории Паломар Калифорнийского технологического института.
Оптическая связь уже использовалась для передачи данных с орбиты Земли и Луны, но недавний тест стал рекордным по дальности действия лазерных лучей, поскольку NASA стремится усовершенствовать свои коммуникационные способности перед предстоящими миссиями в глубокий космос.
Достижение первой передачи — это огромный успех. Наземные системы успешно обнаружили фотоны глубококосмического лазера от передающего устройства DSOC на борту Psyche, и нам также удалось отправить некоторые данные, что означает, что мы смогли обмениваться 'битами света' из космоса и обратно.
— Аби Бисвас, технолог проекта DSOC в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA
Трансивер DSOC был запущен на борту космического аппарата Psyche 13 октября как первая демонстрация лазерной или оптической связи из таких удалённых мест, как Марс. Основная цель космического аппарата Psyche — исследовать и изучать уникальный металлический астероид Психея, чтобы лучше понять процесс формирования планет и динамике ядра. Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи, невидимые человеческому глазу.
NASA использует радиоволны для связи с миссиями за пределами Луны, но ближний инфракрасный свет позволяет упаковывать данные в значительно более плотные волны, что позволяет отправлять и принимать больше данных. Эксперимент DSOC направлен на демонстрацию скоростей передачи данных в 10-100 раз больше, чем у современных радиочастотных систем, используемых космическими аппаратами сегодня, согласно NASA.
Однако оптическая связь становится более сложной на больших расстояниях, так как требует крайней точности для направления лазерного луча. Чем дальше аппарат Psyche будет удаляться на пути к своей цели, тем слабее будет сигнал фотонов лазера. Кроме того, фотонам потребуется больше времени для достижения пункта назначения, создавая задержку более 20 минут. К тому времени, как данные достигнут Земли, наземному контролю придётся корректировать новое положение космического аппарата.
Тест был первым, который полностью включал наземные станции и передающее устройство, требуя от команд DSOC и Psyche работать вместе. Это было сложное испытание, и нам предстоит ещё много работы, но на короткое время нам удалось передать, принять и декодировать некоторые данные.
После выполнения первого теста команда теперь будет работать над совершенствованием систем, контролирующих направление лазера на борту трансивера.