Precyzyjne celowanie na odległość w eksperymencie NASA
Jeden rok temu przyszłość komunikacji kosmicznej dotarła na Ziemię jako wiązka światła ze statku kosmicznego NASA oddalonego o prawie 10 milionów mil. To 40 razy dalej niż nasz Księżyc. To tak, jakby użyć wskaźnika laserowego do śledzenia poruszającego się dziesięciocentówki z odległości mili.
Ten laser - transmitowany z demonstracji technologii DSOC (Deep Space Optical Communications) NASA - nadal trafia w cel na Ziemi z rekordowych odległości.
"Deep Space Optical Communications NASA zawiera wiele nowych technologii, które są potrzebne do precyzyjnego wskazywania i śledzenia nadajnika uplink i kierowania lasera downlink" - powiedział Bill Klipstein, kierownik projektu DSOC w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Południowej Kalifornii.
Jedna z technologii wspomagających to niezwykle precyzyjne namierzanie została wynaleziona przez małą firmę i była wspierana przez NASA przez ponad dekadę.
Częścią wyzwania związanego z precyzyjnym namierzaniem potrzebnym do DSOC było odizolowanie lasera od wibracji statku kosmicznego, które mogłyby przesunąć wiązkę poza cel. Na szczęście dla NASA, firma Controlled Dynamics Inc. (CDI) z Huntington Beach w Kalifornii zaoferowała rozwiązanie tego problemu.
Firma posiadała platformę zaprojektowaną w celu odizolowania orbitujących eksperymentów od wibracji powodowanych przez ich macierzysty statek kosmiczny, inne ładunki, ruchy załogi, a nawet ich własny sprzęt. Podobnie jak amortyzatory w samochodzie zapewniają płynniejszą jazdę, rozpórki i siłowniki na platformie izolacji drgań CDI tworzyły stabilne otoczenie dla delikatnego sprzętu.
Pomysł ten musiał zostać najpierw opracowany i przetestowany, aby okazał się sukcesem.
NASA's Space Technology Mission Directorate rozpoczęła wspieranie rozwoju platformy w 2012 roku w ramach programu Game Changing Development przy wsparciu programu SBIR (Small Business Innovation Research). Technologia ta naprawdę zaczęła się rozwijać - gra słów zamierzona - w ramach programu NASA Flight Opportunities. Zarządzany przez NASA Armstrong Flight Research Center w Edwards w Kalifornii, Flight Opportunities szybko demonstruje obiecujące technologie na pokładzie rakiet suborbitalnych i innych pojazdów latających przez firmy komercyjne.
Wczesne testy w locie w 2013 roku wystarczająco wykazały wydajność platformy, dzięki czemu technologia CDI znalazła się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2016 roku. Na tym jednak testy lotnicze się nie zakończyły. Szybka seria lotów z Blue Origin, UP Aerospace i Virgin Galactic wystawiła platformę na próbę, w tym liczne doładowania i odpalenia pędników, wstrząsy pirotechniczne oraz siły związane z ponownym wejściem i lądowaniem.
"Możliwości lotu odegrały kluczową rolę w naszym rozwoju" - powiedział dr Scott Green, współzałożyciel CDI i główny badacz platformy. "Dzięki pięciu oddzielnym kampaniom lotniczym w ciągu zaledwie ośmiu miesięcy, testy te pozwoliły nam zbudować dojrzałość i gotowość do lotu, abyśmy mogli przejść do głębokiego kosmosu."
Kulminacją inwestycji NASA w platformę izolacji drgań CDI był program Misji Demonstracyjnych Technologii, który wraz z programem NASA SCaN (Space Communications and Navigation) wspierał Deep Space Optical Communications NASA.
W dniu 13 października 2023 r. DSOC wystartował na pokładzie statku kosmicznego Psyche, misji zarządzanej przez JPL. Platforma izolacyjna CDI zapewniła DSOC aktywną stabilizację i precyzyjne wskazywanie potrzebne do pomyślnego przesłania wysokiej rozdzielczości wideo kota Tatersa i innych przykładowych danych z rekordowych odległości w głębokim kosmosie.
"Aktywna stabilizacja laserowego nadajnika-odbiornika jest wymagana, aby pomóc projektowi osiągnąć cel, jakim jest przesyłanie danych o wysokiej przepustowości z milionów kilometrów" - powiedział Klipstein. "Aby to zrobić, musimy mierzyć nasze położenie i unikać wpadania na statek kosmiczny, gdy unosimy się w powietrzu. Rozpórki CDI dały nam taką możliwość."
Sonda kosmiczna Psyche ma dotrzeć do swojej bogatej w metale asteroidy znajdującej się między Marsem a Jowiszem do sierpnia 2029 roku. W międzyczasie zespół projektowy DSOC świętuje uznanie za jeden z wynalazków TIME w 2024 roku i spodziewa się, że eksperyment będzie kontynuował dodawanie do długiej listy celów osiągniętych i przekroczonych w pierwszym roku jego istnienia.
By Nancy PekarNASA's Flight Opportunities Program
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
