NASA testaa laserkuitua avaruudessa!

Nasa valmistautuu testaamaan ja demonstroimaan geostationaarisella kiertoradalla uusinta laseroptiikkatekniikkaa avaruudessa viestimiseen. Tavoitteena on onnistua siirtämään suuria datamääriä erittäin pitkiä matkoja, joita tällä hetkellä käytettävillä radioaaloilla on suuria vaikeuksia välittää lyhyissä aikakehyksissä. Tämä koe asennetaan Yhdysvaltain avaruusvoimien STPSat-6-satelliittiin, joka on määrä laukaista 5. joulukuuta.

Pidätkö uutisistamme? Tilaa päivittäinen uutiskirje, niin saat viimeisimmät uutiset kerran päivässä. Saatat myös olla kiinnostunut

Seuraavassa Atlas V -kantoraketilla (versio 551) tehtävässä tehtävässään ULA laukaisee kaksi esittelysatelliittia uudet teknologiat ja riskien vähentäminen osana Yhdysvaltain ilmavoimien ja Yhdysvaltain avaruusvoimien avaruusohjelmaa. Laukaisu on suunniteltu tapahtuvaksi 5. joulukuuta laukaisukompleksista 41 Cape Canaveral -avaruustukikohdassa Floridassa. Kaksi satelliittia sijoitetaan geosynkroniselle kiertoradalle yli 36 000 kilometrin etäisyydelle.

Tämän STP-3-operaation tarkoituksena on saattaa kiertoradalle avaruusalus Space Test Program Satellite 6 (STPSat-6), joka kuljettaa mukanaan kokeellisen ydinräjähdyksen ilmaisujärjestelmän Space and Atmospheric Burst Reporting System-3 (SABRS-3). National Nuclear Security Administration sekä NASAn Laser Communications Relay Demonstration System (LCRD). Satelliitissa on sovitin, johon on liitetty toissijaiset hyötykuormat.

STPSat-6-satelliitti, jolla LCDR-kokeilu sijaitsee. Näemme vastaanottimen ja laserlähettimen, jotka on pussitettu, jotta ne pysyvät mahdollisimman puhtaina. Tähtien seurantalaite sijaitsee aivan alapuolella. © NASA, Yhdysvaltain ilmavoimat

LCRD on NASA:n laserviestinnän esittelyjärjestelmä, joka ennakoi avaruusviestinnän tulevaisuutta, jättämättä lopullisesti eroon radioaalloista, joista on aina hyötyä. NASAn teknologinen veto, jonka Eurooppa on jo voittanut ja jolla on toimiva laserviestintäjärjestelmä Maan ympäri (EDRS), on onnistua lähettämään erittäin pitkiä matkoja suuria tietomääriä, mikä voi johtaa 10-100-kertaiseen nopeuden kasvuun verrattuna radioon. linkkejä. Radioviestintää kuitenkin käytetään edelleen huolimatta sen haitasta, joka johtuu siitä, että se levittää sadetta tai lunta, toisin kuin laser, joka on alttiina pilvien tukkimiselle tai planeetan ilmakehän häiritsemiselle.

Emitä lähetysviiveet, jotka tekevät välittömän pääsyn satelliittidataan mahdottomaksi

Jotta ymmärtää tällaisen järjestelmän edun, sinun pitäisi tietää, että nykyään avaruustehtävät ja maanhavainnointisatelliitit tuottavat niin suuria määriä dataa, että radiotaajuudet heidän on vaikea välittää niitä takaisin Maahan hyvin lyhyessä ajassa. Lisäksi New Space -ekosysteemi on synnyttänyt lukuisia uusia julkisia ja kaupallisia palveluita, jotka perustuvat Maan havainnoinnin tiedon hankinnan ja käytön nopeuteen. Mitä tulee muihin maailmoihin kuin Maahan lähetettyihin luotain, havainnointi-, analyysi- ja tutkimusinstrumenttien teknologinen suorituskyky on sellainen, että perinteiset avaruusviestintäverkot kyllästyvät välittääkseen tietoja Maahan.

Katso myösEDRS: erittäin nopea nopeus satelliittien välillä pian

Vaikka Euroopassa on etumatka EDRS:llä, joka on kehitetty ja tuotettu ESAn ja Airbusin välisen julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuuden (PPP) puitteissa, NASAn tavoitteena on tarjota laserviestintäjärjestelmä, joka pystyy vaihtamaan tietoja Maan välillä. Kuu, Mars ja näiden kahden planeetan ja luonnollisen satelliittimme ympärillä kiertävät infrastruktuurit.

Ymmärrät, LCRD ei ole toimiva järjestelmä vaan tekninen esittely. Sen odotetaan pystyvän siirtämään dataa nopeudella 1,2 gigabittiä sekunnissa LCDR:n ja maa-asemien välillä Kaliforniassa ja Havaijissa. Tämä nopeus on lähes kaksinkertainen verrattuna siirtonopeuteen, joka saavutettiin vuonna 2013 NASAn Ladee-kuuluotaimella LLCD-teknologian esittelyssä, joka välitti Kuusta tulevaa dataa optisen signaalin avulla 622 megabittiin sekunnissa.

NASA:lle ei ole kyse vain sen osoittamisesta, että sen järjestelmä pystyy siirtämään tietoja tällaisella nopeudella. Hän haluaa myös ymmärtää, kuinka ilmakehä voi heikentää ja häiritä optista signaalia. LCRD:tä käytetään myös testausalustana kehittyneiden viestintätekniikoiden perustamiseksi. Ajatellaan tulevaisuuden jättiläisteleskooppien adaptiivisia optisia järjestelmiä, uusia standardoituja tiedonvaihtoprotokollia esimerkiksi patentoitujen protokollien korvaamiseksi.

Lisätietoja

Laser kommunikoimaan Marsin ja Maan välillä

Rémy Decourtin artikkeli julkaistu 4.3.2005

Mars on NASA:n ensisijainen tavoite, kuten sen vuosien 2009 ja 2020 planeettojen tutkimusohjelma osoittaa, että se keskittyy pääasiassa elämään, näytteiden palauttamiseen ja esiastetehtävien kehittämiseen planeetalle. planeetta Mars.

Muutaman vuoden kuluttua NASA odottaa, että monet tehtävät (laskeutujat, mönkijät ja kiertoradat) ovat toiminnassa Marsissa samaan aikaan. Siksi se haluaa varustaa itsensä uudella viestintäjärjestelmällä sen tehtävien ja maan välillä, joka eroaa tällä hetkellä käytetystä perinteisestä radioaaltojärjestelmästä.

Nykyään Marsin luotain ja Maan välinen viestintäaika voi olla jopa 20 minuuttia. Tämä viive on puristamaton, mutta NASA haluaa lisätä lähetyskapasiteettia, jotta se olisi paremmin perillä Marsissa ja sen ympäristössä tehdyistä tieteellisistä mittauksista, mutta myös saadakseen tarkkoja tietoja eri avaruusalusten tilasta.

NASA ja Massachusetts Institute of Technology (MIT) kehittävät uutta laserviestintäjärjestelmää kahden planeetan välillä, joka pystyy lähettämään jopa 30 miljoonaa bittiä sekunnissa, mikä olisi yhtä nopeaa kuin mahdollista esimerkiksi optisen kuidun käyttö . Tämä järjestelmä olisi 10 kertaa nopeampi kuin radioaaltojen lähettäminen.

Tätä varten on kehitetty Mars Laser Communications Demonstration, joka on määrä laukaista vuonna 2009 Mars Telecommunications Orbiterilla (MTO). Se toimii vähintään vuoden Marsin kiertoradalla ja lähettää tietoja aktiivisista tehtävistä. NASA käyttää tätä ajanjaksoa useiden testien ja teknisen validoinnin suorittamiseen.

Kysymys on lähinnä lähetysten turvaamisesta, signaalin katoamisen mittaamisesta Marsin maasta erottavan etäisyyden vuoksi ja säteen osoittamistekniikan hallitsemisesta, mikä on olennainen edellytys tiedon vastaanottamiselle.

Viime kädessä NASA haluaa parantaa merkittävästi kykyään kommunikoida koko aurinkokunnassa.

Oletko kiinnostunut juuri lukemastasi? Tilaa uutiskirje The Daily: päivän viimeisimmät uutiset. Kaikki uutiskirjeemme

!

Kiitos tilauksestasi. On ilo lukea sinut lukijoihimme!

Ulkoiset linkitLaser Communications Relay Demonstration (LCRD)U.S. Space Force’s Space Systems CommandAiheeseen liittyvät määritelmät "Laserin" määritelmä Mitä "aurinkokunta" tarkoittaa? Mikä on EDRS? Mikä on atlas v? Mitä "rover" tarkoittaa?