Deep Space Optical Communications (DSOC): NASA tester laser

radio frekvensbasert dyp plass kommunikasjon møter begrensninger på grunn av lav båndbredde og økende behov for høye dataoverføringshastigheter. Laser eller optisk basert system har potensial til å bryte kommunikasjonsbegrensningene. NASA har testet laserkommunikasjon mot ekstreme avstander og demonstrert høybåndbreddekommunikasjon i dyp plass da den strålte til Jorden en ultra-høydefinisjonsvideo via laser fra en avstand på 32 millioner km, fra romfartøyet Psyche som for tiden reiser gjennom dyp plass til metallrik asteroide Psyche som ligger i asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter. Dette var den første demonstrasjonen av optisk kommunikasjon utenfor månen. Dyp Rom Nettverksantenne (DSN) mottok begge radio frekvens og nær-infrarøde lasersignaler.

Dyp plass kommunikasjon foregår for det meste ved hjelp av radiofrekvenser. Imidlertid kan radiofrekvensbasert system ikke møte nåværende og fremtidige kommunikasjonsbehov plass sektor med tanke på begrenset båndbredde og stadig økende etterspørsel etter høye dataoverføringshastigheter.

På den annen side tilbyr laser eller optisk basert kommunikasjon mange fordeler i form av store båndbredder, høye datahastighetskoblinger og lav SWaP (størrelse, vekt og effekt) terminaler. Den har potensial til å øke datahastighetene 10 til 100 ganger kapasiteten til de fleste sofistikerte radiosystemer som er i bruk, og kan dermed bryte kommunikasjonsbegrensningene. Derfor er det nødvendig å fremme optisk kommunikasjon for høykapasitets dyp plass kommunikasjon som er i stand til å møte fremtidige interplanetariske dataoverføringsbehov.

Dyp Rom Optical Communications (DSOC) eksperiment er en teknologidemonstrasjonsnyttelast ombord på Psyche-romfartøyet som for tiden reiser gjennom dype plass til metallrik asteroide Psyche ligger i asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter. I desember 2023 demonstrerte den dyptgående kommunikasjon med høy båndbredde plass da den sendte en ultrahøydefinisjonsvideo til jorden via laser fra 32 millioner km i det dype rom. Dette var den første demonstrasjonen av optisk kommunikasjon utenfor månen.

The Deep Rom Network (DSN) er et nettverk av anlegg lokalisert i forskjellige deler av verden for å kommunisere med fjerne romfartøyer som utforsker solsystemet. En eksperimentell antenne til dette nettverket mottok både radio- og lasersignaler som ble sendt fra romfartøyet Psyche i det dype rom. Dette antyder at DSN-antenner som for tiden kommuniserer med romfartøyer via radiosignaler kan ettermonteres for laserkommunikasjon.

***

Referanser:

Karmous S., et al 2022. Hvordan kan optisk kommunikasjon forme fremtiden for kommunikasjon i romfart? En undersøkelse. Fortrykk arXiv. GJØR JEG: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933