Kampanie optyczne NASA i SDA mogą korzystać ze wspólnych terminali

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

SAN FRANCISCO – NASA koncentruje się na naziemnych elementach optycznych sieci komunikacyjnych, podczas gdy Agencja Rozwoju Przestrzeni Kosmicznej Stanów Zjednoczonych koncentruje się na komunikacji przestrzeń-kosmos.

Obie inicjatywy spotkają się za dwa do trzech lat, kiedy NASA ustali, czy komercyjne terminale, które SDA wykorzystuje do komunikacji satelitarnej, mogą przesyłać dane na Ziemię.

„Będziemy wskazywać kilka komercyjnych terminali kosmicznych w porozumieniu z naszymi istniejącymi lokalizacjami naziemnymi” – powiedział Jason Mitchell, dyrektor programu NASA ds. komunikacji kosmicznej i nawigacji SpaceNews na grudniowym posiedzeniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej.

Kosmos do Ziemi

Turbulencje atmosferyczne utrudniają przesyłanie danych optycznych na ziemię. Skuteczna transmisja wymaga przewidywania i modelowania w celu określenia, w jaki sposób atmosfera ziemska będzie zniekształcać sygnały. Stacje naziemne wymagają optyki adaptacyjnej, aby skorygować te turbulencje.

Program NASA dotyczący komunikacji kosmicznej i nawigacji (SCaN) zajmuje się tymi wyzwaniami od czasu, gdy w 2013 r. demonstracja księżycowej komunikacji laserowej udała się na Księżyc za pomocą statku Lunar Atmphere and Dust Environment Explorer.

Po LLCD, która pobił rekord w celu uzyskania najszybszej szybkości transmisji danych między Księżycem a Ziemią NASA wysłała demonstrację przekaźnika komunikacji laserowej (LCRD) na orbitę geosynchroniczną. Telewizja LCRD, zlokalizowana na satelicie 6 Departamentu Obrony w ramach Programu Testów Kosmicznych, dostarczyła dane na Ziemię z szybkością sięgającą 1.2 gigabita na sekundę.

Mitchell stwierdził, że postęp w komunikacji optycznej przyspiesza, wraz z sukcesem TeraByte InfraRed Delivery, ładunku należącego do NASA statku Pathfinder Technology Demonstrator 3, wystrzelonego w 2022 r., oraz eksperymentu Deep Space Optical Communications (DSOC).

DSOC, wystrzelony w październiku w Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA Misja asteroidy Psychewysłał 15-sekundowe wideo w wysokiej rozdzielczości z kotem do Teleskopu Hale'a w Obserwatorium Palomar w Kalifornijskim Instytucie Technologicznym w hrabstwie San Diego. Skrzynia biegów przejechała rekordowy dystans 31 milionów kilometrów.

Następnie w grudniu LCRD wymienili dane po raz pierwszy wraz z ILLUMA-T, zintegrowany modem użytkownika i terminal wzmacniacza LCRD LEO wysłany na Międzynarodową Stację Kosmiczną w listopadzie Smok towarowy SpaceX. Oczekuje się, że współpracując LCRD i ILLUMA-T usprawnią komunikację ISS.

Chociaż astronauci na pokładzie ISS mogą z radością przyjąć obietnicę dodatkowej przepustowości komunikacji optycznej, technologia ta będzie szczególnie ważna w przypadku misji poza orbitą okołoziemską.

„Musimy mieć pewność, że utrzymujemy kontakt między ludźmi, gdy przemieszczają się coraz dalej w kosmos” – powiedział Mitchell. „Chcemy mieć łącze w górę i w dół o dużej przepustowości, ponieważ jesteś odizolowany tylko na tyle, na ile się czujesz”.

Optyczny RF Plus

Program NASA SCaN przygotowuje się do Artemis 2, pierwszej załogowej misji statku kosmicznego Orion. Pokładowy eksperyment o nazwie Orion Artemis 2 Optical Communications Systems, znany jako O2O, ma na celu przesyłanie obrazów i wideo z prędkością sięgającą 260 megabitów na sekundę.

„Włączymy go, przeprowadzimy rozruch i sprawdzimy” – powiedział Mitchell. „Jeśli wszystko pójdzie dobrze, naszym zamiarem jest maksymalne wykorzystanie [O2O]”.

Mimo to komunikacja radiowa będzie podstawą misji Artemis 2.

„Jeśli wystąpi problem z O2O, nie będzie to stanowić żadnego zagrożenia dla misji” – powiedział Mitchell.

Przyszłe misje również będą opierać się na technologii optycznej i radiowej.

„Zawsze będzie to jakaś kombinacja” – powiedział Mitchell. „Będą pewne elementy niezbędne dla RF, takie jak przywracanie stanu z trybów awaryjnych”.

Następne kroki

W przyszłości NASA chciałaby, aby optyczne stacje naziemne mogły obsługiwać wiele misji.

„Jeśli misje mają inną elektronikę, używasz tego samego teleskopu, ale zamieniasz elektronikę” – powiedział Mitchell. „Docelowo chcesz, aby działały tak samo autonomicznie, jak działają obecnie stacje radiowe. To jest prawdziwa sztuczka.

Mając ten cel na uwadze, NASA zachęca do komercyjnej produkcji niezbędnej technologii.

„Chcemy móc powiedzieć: «Jeśli chcesz mieć aperturę tej wielkości, kup system od dostawcy ABC, osadź go na betonie i załóż kopułę», powiedział Mitchell.