Laserowy system przekaźnikowy NASA wysyła zdjęcia zwierząt do i ze stacji kosmicznej
Używając pierwszego dwukierunkowego, kompleksowego systemu przekaźników laserowych NASA, zdjęcia i filmy przedstawiające ukochane zwierzaki poleciały w kosmos przez łącza komunikacji laserowej z prędkością 1,2 gigabita na sekundę - szybciej niż większość domowych prędkości internetowych.
Astronauci NASA Randy Bresnik, Christina Koch i Kjell Lindgren, wraz z innymi pracownikami agencji, przesłali zdjęcia i filmy swoich pupili, aby odbyć podróż do i z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Transmisje pozwoliły programowi SCaN (Space Communications and Navigation) NASA zaprezentować moc komunikacji laserowej, jednocześnie testując nową technikę sieciową.
"Kampania zdjęć zwierząt domowych była satysfakcjonująca na wielu frontach dla zespołów ILLUMA-T, LCRD i HDTN" - powiedział Kevin Coggins, zastępca administratora i kierownik programu SCaN w siedzibie NASA w Waszyngtonie. "Nie tylko zademonstrowali, w jaki sposób te technologie mogą odgrywać istotną rolę w umożliwianiu przyszłych misji naukowych i eksploracyjnych NASA, ale także zapewnili zespołom zabawną okazję do "sfotografowania" swoich zwierząt domowych pomagających w tej innowacyjnej demonstracji."
Aby obejrzeć ten film, włącz obsługę JavaScript i rozważ aktualizację do przeglądarki internetowej obsługującej wideo HTML5
Ta demonstracja została zainspirowana "Taters the Cat" - pomarańczowym kotem, którego wideo zostało przesłane 19 milionów mil przez łącza laserowe do ładunku DSOC (Deep Space Optical Communications) w misji Psyche. LCRD, DSOC i ILLUMA-T to trzy z trwających demonstracji komunikacji laserowej NASA, które mają na celu udowodnienie wykonalności tej technologii.
Obrazy i filmy zaczęły się na komputerze w centrum operacyjnym misji w Las Cruces w Nowym Meksyku. Stamtąd NASA kierowała dane do optycznych stacji naziemnych w Kalifornii i na Hawajach. Zespoły modulowały dane na sygnały światła podczerwonego lub lasery i wysyłały sygnały do LCRD NASA (Laser Communications Relay Demonstration) znajdującego się 22 000 mil nad Ziemią na orbicie geosynchronicznej. LCRD następnie przekazał dane do ILLUMA-T (Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal), ładunku obecnie zamontowanego na zewnątrz stacji kosmicznej.
Od początku eksploracji kosmosu misje NASA polegały na komunikacji radiowej w celu przesyłania danych do i z kosmosu. Komunikacja laserowa, znana również jako komunikacja optyczna, wykorzystuje światło podczerwone zamiast fal radiowych do wysyłania i odbierania informacji.
Podczas gdy zarówno podczerwień, jak i radio poruszają się z prędkością światła, światło podczerwone może przesyłać więcej danych w jednym łączu, co czyni je bardziej wydajnym do przesyłania danych naukowych. Wynika to z mniejszej długości fali światła podczerwonego, które może upakować więcej informacji w sygnale niż komunikacja radiowa.
Ta demonstracja pozwoliła również NASA przetestować inną technikę sieciową. Gdy dane są przesyłane przez tysiące, a nawet miliony kilometrów w przestrzeni kosmicznej, opóźnienie i możliwość zakłócenia lub utraty danych są znaczące. Aby temu zaradzić, NASA opracowała zestaw protokołów sieci komunikacyjnych o nazwie Delay / Disruption Tolerant Networking (DTN). Proces "zapisz i prześlij dalej" wykorzystywany przez DTN pozwala na przekazywanie danych w miarę ich odbierania lub przechowywanie ich do przyszłej transmisji, jeśli sygnały zostaną zakłócone w przestrzeni kosmicznej.
Aby umożliwić DTN przy wyższych prędkościach transmisji danych, zespół w Glenn Research Center NASA w Cleveland opracował zaawansowaną implementację, HDTN (High-Rate Delay Tolerant Networking). Ta technologia sieciowa działa jako szybka ścieżka do przesyłania danych między statkami kosmicznymi i systemami komunikacyjnymi, umożliwiając przesyłanie danych z prędkością do czterech razy większą niż obecna technologia DTN - umożliwiając szybkim laserowym systemom komunikacyjnym wykorzystanie możliwości DTN "store-and-forward".
Wdrożenie HDTN agreguje dane z wielu różnych źródeł, takich jak odkrycia z oprzyrządowania naukowego na stacji kosmicznej, i przygotowuje dane do transmisji z powrotem na Ziemię. W przypadku eksperymentu ze zdjęciami i nagraniami wideo zwierząt zawartość była kierowana za pomocą protokołów DTN podczas podróży z Ziemi do LCRD, do ILLUMA-T na stacji kosmicznej. Po dotarciu na miejsce, pokładowy ładunek HDTN zademonstrował swoją zdolność do odbierania i ponownego łączenia danych w pliki.
Ta zoptymalizowana implementacja technologii DTN ma na celu umożliwienie różnych usług komunikacyjnych dla NASA, od poprawy bezpieczeństwa poprzez szyfrowanie i uwierzytelnianie po zapewnienie routingu sieciowego multimediów w wysokiej rozdzielczości 4K i nie tylko. Wszystkie te możliwości są testowane na stacji kosmicznej za pomocą ILLUMA-T i LCRD.
Ponieważ kampania Artemis NASA przygotowuje się do ustanowienia trwałej obecności na Księżycu i wokół niego, SCaN będzie nadal rozwijać przełomową technologię komunikacyjną, aby zapewnić skalowalność, niezawodność i wydajność ziemskiego Internetu w kosmosie.
Aby dowiedzieć się więcej o komunikacji laserowej, odwiedź https://go.nasa.gov/4az2ptB. Aby dowiedzieć się więcej o technologii HDTN, odwiedź https://go.nasa.gov/43VuV6n.
ILLUMA-T, LCRD i HDTN są finansowane przez program NASA Space Communications and Navigation (SCaN) w siedzibie NASA w Waszyngtonie. LCRD i ILLUMA-T są zarządzane przez NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. Projekt HDTN jest zarządzany przez Glenn Research Center NASA w Cleveland. Sieć stacji kosmicznych jest zarządzana przez NASA Johnson Space Center i NASA Marshall Space Flight Center.
By Katherine Schauer (NASA Goddard) i Molly Kearns (NASA Glenn)
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
