NASA отримали лазерні та радіоповідомлення з глибокого космосу

Нові випробування показують ще більш захоплюючі способи зв’язку з космічними апаратами за межами Землі.

Протягом останніх кількох місяців NASA використовує космічний апарат Psyche для тестування абсолютно нової системи зв’язку. Основна місія зонду – відвідати однойменний астероїд (16 Psyche), але під час своєї подорожі до нього він надсилає лазерні повідомлення на Землю.

NASA тестує оптичний зв’язок далекого космосу (DSOC) – використання лазера ближнього інфрачервоного діапазону для надсилання повідомлень на Землю. У листопаді перший тест виявив лазерний сигнал на відстані 16 мільйонів кілометрів (10 мільйонів миль) за допомогою телескопа Хейла, який протягом десятиліть був найбільшим телескопом на Землі. Серед повідомлень було також відео з котиком.

DSOC має перевагу порівняно з радіохвилями у більшій пропускній здатності, тому ми можемо швидше отримувати більше даних. Але він також має певні виклики, наприклад, переконатися, що системи добре узгоджені, і отримати нові об’єкти, які можуть приймати повідомлення. Тому дослідники вважають, що поєднання радіо і лазера може бути найкращим з обох світів, і нові випробування показують, що можна модернізувати радіоантени, щоб робити і те, і інше.

Під час випробування було передано дані з удвічі більшої відстані, ніж під час попереднього випробування, з 32 мільйонів кілометрів (20 мільйонів миль). 1 січня вони завантажили фотографію команди Psyche зі швидкістю 15,63 мегабіт на секунду. Це в 40 разів більше, ніж швидкість радіосигналу.

“Наша гібридна антена змогла успішно і надійно зафіксувати і відстежувати низхідну лінію зв’язку DSOC відразу після запуску технічної демонстрації”, – сказала в заяві Емі Сміт, заступник керівника Мережі далекого космосу НАСА в Лабораторії реактивного руху (JPL), – “Ми також прийняли сигнал Psyche. “Він також приймав радіочастотний сигнал Psyche, тож ми вперше продемонстрували синхронний радіо- та оптичний зв’язок у далекому космосі”.

Невеликий пристрій з семи шестикутних дзеркал був модернізований на існуючій радіоантені станції Deep Space Station 13, яка є частиною Мережі далекого космосу NASA в комплексі Голдстоун в Каліфорнії. Камера з високою експозицією була прикріплена до підрефлектора антени в центрі тарілки, яка передавала дані з Psyche.

“Це високостійка оптична система, побудована на 34-метровій [112-футовій] гнучкій структурі, – сказав Барзія Техрані, заступник керівника наземних систем зв’язку і менеджер з постачання гібридної антени в JPL. “Ми використовуємо систему дзеркал, точних датчиків і камер для активного вирівнювання і спрямування лазера з глибокого космосу у волокно, що досягає детектора”.

Підтвердження концепції буде випробовуватись знову і знову. Ми сподіваємося, що зможемо відстежувати в червні, коли Психея буде на відстані, що в 2,5 рази перевищує відстань Землі від Сонця. Саме на такій відстані до нас знаходиться Марс, і якщо система запрацює, це означатиме набагато більш інтенсивну передачу даних з Червоної планети.

Семисегментна система є попередником потенційної 64-дзеркальної системи, яка гарантуватиме більшу потужність і кращу точність. І вони можуть бути додані до існуючих антен Мережі далекого космосу без необхідності будувати нові об’єкти на замовлення.

“Протягом десятиліть ми додавали нові радіочастоти до гігантських антен DSN, розташованих по всьому світу, тому найбільш реальним наступним кроком є включення оптичних частот”, – сказав Тегерані. “Ми можемо мати один актив, який робить дві речі одночасно: перетворює наші комунікаційні дороги на автомагістралі і заощаджує час, гроші і ресурси”.