НАСА впервые транслирует видео 4K с самолета на космическую станцию и обратно

Графическое изображение ретранслятора лазерной связи между Международной космической станцией, демонстрационным космическим кораблем ретранслятора лазерной связи и Землей. Автор: NASA/Dave Ryan

Команда Исследовательского центра Гленна НАСА в Кливленде впервые передала видео в формате 4K с самолета на Международную космическую станцию и обратно, используя оптическую (лазерную) связь. Этот подвиг был частью серии испытаний новой технологии, которая могла бы обеспечить прямую видеотрансляцию пребывания астронавтов на Луне во время миссий «Артемида».

Исторически НАСА полагалось на радиоволны для отправки информации в космос и из космоса. Лазерная связь использует инфракрасный свет для передачи в 10–100 раз больше данных быстрее, чем радиочастотные системы.

Работая совместно с исследовательской лабораторией ВВС и программой исследований инноваций в сфере малого бизнеса НАСА, инженеры Гленна временно установили портативный лазерный терминал на брюхе самолета Pilatus PC-12. Затем они пролетели над озером Эри, отправив данные с самолета на наземную оптическую станцию в Кливленде. Оттуда данные были отправлены по наземной сети на испытательный полигон НАСА «Уайт-Сэндс» в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико, где ученые использовали инфракрасные световые сигналы для отправки данных.

Сигналы прошли расстояние в 22 000 миль от Земли до демонстрационной экспериментальной платформы лазерной связи НАСА (LCRD), орбитальной экспериментальной платформы. Затем LCRD передал сигналы на полезную нагрузку ILLUMA-T (интегрированный пользовательский модем и терминал усилителя LCRD LEO), установленную на орбитальной лаборатории, которая затем отправила данные обратно на Землю. В ходе экспериментов новая система High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN), разработанная в Гленне, помогла сигналу более эффективно проникать в облачное покрытие.

«Эти эксперименты являются огромным достижением», — сказал доктор Дэниел Рэйбл, главный исследователь проекта HDTN в Гленне. «Теперь мы можем опираться на успех потоковой передачи видео 4K HD на космическую станцию и обратно, чтобы предоставить будущие возможности, такие как видеоконференции HD, для наших астронавтов Артемиды, что будет важно для здоровья экипажа и координации деятельности».

После каждого летного испытания команда постоянно улучшала функциональность своей технологии. Аэронавтические испытания космических технологий часто выявляют проблемы более эффективно, чем наземные испытания, оставаясь при этом более рентабельными, чем космические испытания. Доказательство успеха в моделируемой космической среде является ключом к переходу новой технологии из лаборатории на этап производства.

«Команды Glenn следят за тем, чтобы новые идеи не застревали в лаборатории, а фактически применялись в соответствующей среде, чтобы гарантировать, что эта технология может быть усовершенствована для улучшения жизни всех нас», — сказал Джеймс Демерс, руководитель отдела эксплуатации самолетов в Glenn.

Слева направо Курт Бланкеншип, пилот исследовательского самолета, Адам Вроблевски, оператор приборов, и Шон Маккиэн, разработчик программного обеспечения для высокоскоростных сетей, устойчивых к задержкам, ждут снаружи самолета PC-12, готовясь к полету. Автор: NASA/Sara Lowthian-Hanna

Полеты были частью инициативы агентства по потоковой передаче видео и других данных с высокой пропускной способностью из глубокого космоса, что позволит осуществить будущие миссии человека за пределами низкой околоземной орбиты. Поскольку НАСА продолжает разрабатывать передовые научные инструменты для сбора данных высокой четкости на Луне и за ее пределами, программа агентства по космической связи и навигации (SCaN) включает лазерную связь для отправки больших объемов информации обратно на Землю.

Хотя полезная нагрузка ILLUMA-T больше не установлена на космической станции, исследователи продолжат тестирование возможностей потокового видео 4K с самолета PC-12 до конца июля с целью разработки технологий, необходимых для потоковой передачи видео о возвращении человечества на Землю. лунная поверхность через Артемиду.

Источник: NASA