Радиочастотная связь в дальнем космосе сталкивается с ограничениями из-за низкой пропускной способности и растущей потребности в высоких скоростях передачи данных. Лазерные или оптические системы потенциально могут преодолеть эти ограничения в связи. NASA протестировало лазерную связь на экстремальных расстояниях и продемонстрировало высокоскоростную связь в дальнем космосе , передав на Землю видео сверхвысокой четкости с помощью лазера с расстояния 32 миллионов км с космического аппарата Psyche, который в настоящее время движется в дальнем космосе к богатому металлами астероиду Psyche, расположенному в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Это была первая демонстрация оптической связи за пределами Луны. Антенна сети Deep Space Network (DSN) принимала как радиочастотные , так и ближнеинфракрасные лазерные сигналы.
Связь в дальнем космосе в основном осуществляется с использованием радиочастот. Однако системы на основе радиочастот не могут удовлетворить текущие и будущие потребности космического сектора в связи из-за ограниченной полосы пропускания и постоянно растущего спроса на высокие скорости передачи данных.
С другой стороны, лазерная или оптическая связь предлагает множество преимуществ с точки зрения большой полосы пропускания, высокоскоростных каналов передачи данных и малых размеров, веса и энергопотребления (SWaP) терминалов. Она потенциально может увеличить скорость передачи данных в 10–100 раз по сравнению с большинством современных радиосистем, что позволит преодолеть ограничения в области связи. Следовательно, существует острая необходимость в развитии оптической связи для высокоскоростной связи в дальнем космосе , способной удовлетворить будущие потребности в передаче данных между планетами.
Эксперимент Deep Space Optical Communications (DSOC) — это демонстрационная полезная нагрузка на борту космического аппарата Psyche, который в настоящее время движется в дальнем космосе к богатому металлами астероиду Psyche, расположенному в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. В декабре 2023 года он продемонстрировал высокоскоростную связь в дальнем космосе , передав на Землю видео сверхвысокой четкости с помощью лазера с расстояния 32 миллиона километров в дальнем космосе. Это была первая демонстрация оптической связи за пределами Луны.
Сеть дальней космической связи (DSN) — это сеть объектов, расположенных в разных частях света, для связи с удаленными космическими аппаратами, исследующими Солнечную систему. Экспериментальная антенна этой сети принимала как радиосигналы, так и лазерные сигналы, излучаемые космическим аппаратом Psyche из дальнего космоса. Это позволяет предположить, что антенны DSN, которые в настоящее время осуществляют связь с космическими аппаратами 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
 antenna received both radio frequency and near-infrared laser signals.){kind=link}