Радио частотно-ориентированная глубокая космосе связь сталкивается с ограничениями из-за низкой пропускной способности и растущей потребности в высоких скоростях передачи данных. Лазерная или оптическая система потенциально способна преодолеть ограничения связи. НАСА протестировал лазерную связь на огромных расстояниях и продемонстрировал высокоскоростную связь в глубоких космосе когда он передал на Землю видео сверхвысокой четкости с помощью лазера с расстояния 32 миллионов километров с космического корабля «Психея», который в настоящее время путешествует через глубокие космосе богатому металлами астероиду Психея, расположенному в поясе астероидов между март и Юпитер. Это была первая демонстрация оптической связи за пределами Луны. Глубокий Space Сетевая (DSN) антенна принимала оба радио лазерные сигналы ближнего и инфракрасного диапазона.
Deep космосе связь в основном осуществляется с использованием радиочастот. Однако радиочастотная система не может удовлетворить текущие и будущие коммуникационные потребности космосе секторе ввиду ограниченной пропускной способности и постоянно растущей потребности в высоких скоростях передачи данных.
С другой стороны, лазерная или оптическая связь предлагает множество преимуществ с точки зрения широкой полосы пропускания, каналов с высокой скоростью передачи данных и терминалов с низким SWaP (размером, весом и мощностью). Он потенциально может повысить скорость передачи данных в 10–100 раз по сравнению с пропускной способностью большинства современных радиосистем, используемых в настоящее время, и таким образом может устранить ограничения связи. Следовательно, необходимо развивать оптическую связь для глубокой и глубокой связи с высокой пропускной способностью. космосе средства связи, способные удовлетворить будущие потребности в межпланетной передаче данных.
Deep Space Эксперимент «Оптическая связь» (DSOC) — это полезная нагрузка для демонстрации технологий на борту космического корабля «Психея», который в настоящее время путешествует через глубокие глубины. космосе богатому металлом астероид Психея расположена в поясе астероидов между март и Юпитер. В декабре 2023 года он продемонстрировал высокоскоростную связь в глубоких космосе когда он передал на Землю видео сверхвысокой четкости с помощью лазера с высоты 32 миллионов километров в глубоком космосе. Это была первая демонстрация оптической связи за пределами Луны.
Глубокое Space Сеть (DSN) — это сеть средств, расположенных в разных частях света для связи с далекими космическими кораблями, исследующими Солнечную систему. Экспериментальная антенна этой сети принимала как радио-, так и лазерные сигналы, излучаемые космическим кораблем «Психея» в глубоком космосе. Это говорит о том, что антенны DSN, которые в настоящее время связываются с космическими кораблями посредством радиосигналов, могут быть модернизированы для лазерной связи.
Ссылки:
- Кармус С. и др. 2022. Как оптическая связь может повлиять на будущее связи в дальнем космосе? Опрос. Препринт arXiv. ДОИ: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- Робинсон Б.С., 2023. Оптическая связь для исследования космоса и науки. Конференция по оптоволоконной связи 2023.
- Техническая демонстрация НАСА транслирует первое видео из глубокого космоса с помощью лазера. Опубликовано 18 декабря 2023 г. Доступно по адресу: https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/
- НАСА. Новости – Новая экспериментальная антенна НАСА отслеживает лазер дальнего космоса. Опубликовано 08 февраля 2024 г. Доступно по адресу https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Оптическая связь в дальнем космосе (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Миссия Психея. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- Сеть дальнего космоса НАСА (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
