Pierwszy dwukierunkowy system przekaźników komunikacji laserowej End-to-End NASA
NASA demonstruje komunikację laserową w wielu misjach - pokazując korzyści, jakie światło podczerwone może mieć dla misji naukowych i eksploracyjnych przesyłających terabajty ważnych danych. W listopadzie tego roku na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej odbędzie się "krzykliwa" demonstracja technologii. Ładunek ILLUMA-T (Integrated Laser Communications Relay Demonstration Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal) zostanie wystrzelony na Międzynarodową Stację Kosmiczną, aby zademonstrować, w jaki sposób misje na niskiej orbicie okołoziemskiej mogą korzystać z komunikacji laserowej. Komunikacja laserowa wykorzystuje niewidzialne światło podczerwone do wysyłania i odbierania informacji z większą szybkością, zapewniając statkom kosmicznym możliwość wysyłania większej ilości danych z powrotem na Ziemię w pojedynczej transmisji i przyspieszając odkrycia naukowców. ILLUMA-T, zarządzana przez program NASA Space Communications and Navigation (SCaN), realizuje pierwszy dwukierunkowy, kompleksowy przekaźnik komunikacji laserowej NASA, współpracując z LCRD (Laser Communications Relay Demonstration) agencji. LCRD wystartował w grudniu 2021 r. i obecnie demonstruje zalety komunikacji laserowej z orbity geosynchronicznej, przesyłając dane między dwiema stacjami naziemnymi na Ziemi w serii eksperymentów. Niektóre z eksperymentów LCRD obejmują badanie wpływu atmosfery na sygnały laserowe, potwierdzenie zdolności LCRD do pracy z wieloma użytkownikami, testowanie możliwości sieciowych, takich jak sieci odporne na opóźnienia / zakłócenia (DTN) za pośrednictwem łączy laserowych, oraz badanie ulepszonych możliwości nawigacji. Gdy ILLUMA-T zostanie zainstalowana na zewnątrz stacji kosmicznej, ładunek zakończy pierwszą demonstrację NASA w kosmosie dwukierunkowych możliwości przekaźnika laserowego. Moduł optyczny ILLUMA-T składa się z teleskopu i dwuosiowego gimbala, który umożliwia wskazywanie i śledzenie LCRD na orbicie geosynchronicznej. Moduł optyczny jest wielkości kuchenki mikrofalowej, a sam ładunek jest porównywalny do standardowej lodówki. ILLUMA-T będzie przekazywać dane ze stacji kosmicznej do LCRD z prędkością 1,2 gigabita na sekundę, a następnie LCRD prześle dane do optycznych stacji naziemnych w Kalifornii lub na Hawajach. Gdy dane dotrą do tych stacji naziemnych, zostaną przesłane do Centrum Operacyjnego Misji LCRD zlokalizowanego w kompleksie White Sands NASA w Las Cruces w Nowym Meksyku. Następnie dane zostaną przesłane do naziemnych zespołów operacyjnych ILLUMA-T w Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. Tam inżynierowie ustalą, czy dane przesłane przez ten kompleksowy proces przekazywania są dokładne i wysokiej jakości. "Główną rolą NASA Goddard jest zapewnienie udanej komunikacji laserowej i operacji ładunku użytecznego z LCRD i stacją kosmiczną" - powiedział zastępca kierownika projektu ILLUMA-T Matt Magsamen. "Ponieważ LCRD aktywnie przeprowadza eksperymenty, które testują i udoskonalają systemy laserowe, z niecierpliwością czekamy na przeniesienie możliwości komunikacji kosmicznej na kolejny etap i obserwowanie sukcesu tej współpracy między dwoma ładunkami". Aby obejrzeć ten film, należy włączyć obsługę JavaScript i rozważyć uaktualnienie do przeglądarki internetowej obsługującej wideo HTML5 Gdy ILLUMA-T prześle swoją pierwszą wiązkę światła laserowego przez teleskop optyczny do LCRD, rozpocznie się kompleksowy eksperyment komunikacji laserowej. Po zakończeniu fazy eksperymentalnej z LCRD, ILLUMA-T może stać się operacyjną częścią stacji kosmicznej i znacznie zwiększyć ilość danych, które NASA może wysyłać do i z orbitującego laboratorium. Przesyłanie danych do satelitów przekaźnikowych nie jest nowym wyczynem dla stacji kosmicznej. Od czasu jej ukończenia w 1998 roku, orbitujące laboratorium polegało na flocie satelitów przekaźnikowych o częstotliwości radiowej, znanych jako NASA Tracking and Data Relay Satellites, które są częścią agencyjnej sieci Near Space Network. Satelity przekaźnikowe zapewniają misjom stały kontakt z Ziemią, ponieważ widzą jednocześnie statek kosmiczny i antenę naziemną. Komunikacja laserowa może być przełomem dla naukowców na Ziemi prowadzących badania naukowe i technologiczne na pokładzie stacji kosmicznej. Astronauci prowadzą badania w dziedzinach takich jak nauki biologiczne i fizyczne, technologia, obserwacje Ziemi i inne w orbitującym laboratorium dla dobra ludzkości. ILLUMA-T może zapewnić większą szybkość transmisji danych dla tych eksperymentów i wysyłać więcej danych z powrotem na Ziemię jednocześnie. W rzeczywistości, przy prędkości 1,2 Gb/s, ILLUMA-T może przesłać ilość danych odpowiadającą przeciętnemu filmowi w mniej niż minutę. System przekaźnika komunikacji laserowej ILLUMA-T / LCRD end-to-end to jeden mały krok dla NASA, ale jeden wielki skok dla możliwości komunikacji kosmicznej. Wraz z poprzednimi i przyszłymi demonstracjami, NASA pokazuje korzyści, jakie systemy komunikacji laserowej mogą mieć zarówno dla eksploracji bliskiej Ziemi, jak i głębokiego kosmosu. Celem tych demonstracji jest zintegrowanie komunikacji laserowej jako możliwości w ramach sieci komunikacji kosmicznej NASA: Near Space Network i Deep Space Network. Jeśli jesteś planistą misji zainteresowanym wykorzystaniem komunikacji laserowej, skontaktuj się z [email protected]. Ładunek ILLUMA-T jest finansowany przez program Space Communications and Navigation (SCaN) w siedzibie głównej NASA w Waszyngtonie. ILLUMA-T jest zarządzana przez Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard w Greenbelt w stanie Maryland. Partnerami są biuro programu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w Johnson Space Center NASA w Houston oraz Massachusetts Institute of Technology (MIT) Lincoln Laboratory w Lexington, Massachusetts. LCRD jest prowadzone przez Goddard we współpracy z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Południowej Kalifornii i Laboratorium Lincolna MIT. LCRD jest finansowane w ramach programu Misji Demonstracyjnych Technologii NASA, będącego częścią Dyrekcji Misji Technologii Kosmicznych, oraz programu Komunikacji Kosmicznej i Nawigacji (SCaN) w siedzibie głównej NASA w Waszyngtonie. Kendall Murphy i Katherine Schauer Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda, Greenbelt, MD
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
