Оптичні кампанії NASA та SDA можуть використовувати спільні термінали

Перевидано Платоном

читають: 0

САН-ФРАНЦИСКО. NASA зосереджується на наземному компоненті оптичних комунікаційних мереж, тоді як Агентство космічних сил США зосереджується на зв’язку космос-космос.

Ці дві ініціативи перетинатимуться через два-три роки, коли NASA визначить, чи зможуть комерційні термінали, які SDA використовує для міжсупутникового зв’язку, передавати дані на Землю.

«Ми збираємося мати деякі комерційні космічні термінали спрямовані вниз, спілкуючись з нашими існуючими наземними об’єктами», — сказав Джейсон Мітчелл, керівник програми NASA з космічного зв’язку та навігації. SpaceNews на зустрічі Американського геофізичного союзу тут у грудні.

Від космосу до землі

Атмосферна турбулентність ускладнює передачу оптичних даних на землю. Успішна передача вимагає прогнозування та моделювання, щоб визначити, як атмосфера Землі спотворюватиме сигнали. А наземні станції потребують адаптивної оптики для корекції цієї турбулентності.

Програма NASA з космічного зв’язку та навігації (SCaN) вирішує ці проблеми з моменту подорожі Lunar Laser Communications Demonstration на Місяць у 2013 році на Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer.

Слідом за LLCD, який побив рекорд для найшвидшої швидкості передачі даних між Місяцем і Землею NASA відправило Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) на геосинхронну орбіту. LCRD, розміщений на Satellite 6 програми космічних випробувань Міністерства оборони, доставив дані на Землю зі швидкістю 1.2 гігабіта в секунду.

За словами Мітчелла, розвиток оптичних комунікацій прискорюється завдяки успіху TeraByte InfraRed Delivery, корисного навантаження на NASA Pathfinder Technology Demonstrator 3, запущеному в 2022 році, і експерименту Deep Space Optical Communications (DSOC).

DSOC, запущений у жовтні в Лабораторії реактивного руху NASA Місія на астероїд Психея, надіслав 15-секундне відео котів високої чіткості на телескоп Хейла в Паломарській обсерваторії Каліфорнійського технологічного інституту в окрузі Сан-Дієго. Трансмісія проїхала рекордний 31 мільйон кілометрів.

Потім у грудні LCRD обмінялися даними вперше з ILLUMA-T, інтегрованим модемом і підсилювачем користувача LCRD LEO, відправленим на Міжнародну космічну станцію в листопаді Вантажний дракон SpaceX. Спільна робота LCRD і ILLUMA-T, як очікується, покращить зв’язок МКС.

У той час як астронавти на борту МКС можуть вітати обіцянку додаткової пропускної здатності оптичного зв’язку, ця технологія буде особливо важливою для місій за межами навколоземної орбіти.

«Ми повинні бути впевнені, що ми підтримуємо зв’язок між людьми, які відлітають у космос усе далі й далі», — сказав Мітчелл. «Ми хочемо мати високосмугову смугу висхідного та низхідного каналів зв’язку, тому що ви настільки ізольовані, наскільки відчуваєте себе».

RF Plus Optical

Програма NASA SCaN готується до Artemis 2, першої пілотованої місії космічного корабля Orion. Бортовий експеримент під назвою Orion Artemis 2 Optical Communications Systems, відомий як O2O, призначений для передачі зображень і відео зі швидкістю до 260 мегабіт на секунду.

«Ми ввімкнемо його, виконаємо налагодження та перевірку», — сказав Мітчелл. «Якщо все піде добре, ми маємо намір використовувати [O2O] якомога більше».

Тим не менш, радіочастотний зв'язок буде основою для місії Artemis 2.

«Якщо є проблема з O2O, це не створить жодного ризику для місії», — сказав Мітчелл.

Майбутні місії також покладатимуться на оптику та РЧ.

"Це завжди буде якась комбінація", - сказав Мітчелл. «Будуть деякі елементи, необхідні для радіочастот, наприклад відновлення з безпечних режимів».

Наступні кроки

У майбутньому NASA хотіло б бачити оптичні наземні станції, здатні підтримувати кілька місій.

«Якщо місії мають різну базову електроніку, ви використовуєте той самий телескоп, але замінюєте електроніку», — сказав Мітчелл. «Врешті-решт ви хочете, щоб вони працювали так само автономно, як зараз працюють радіочастотні станції. Це справжній трюк».

З цією метою НАСА заохочує комерційне виробництво необхідних технологій.

«Ми хочемо мати можливість сказати: «Якщо вам потрібна діафрагма такого розміру, купіть систему в постачальника ABC, вставте її на бетон і поставте купол», — сказав Мітчелл.