Демонстрация лазерной связи НАСА устанавливает рекорд дальнего космоса, завершает первую фазу
Космический корабль NASA Psyche изображен принимающим лазерный сигнал от наземной станции оптической связи Deep Space Optical Communications в JPL's Table Mountain Facility в этой концепции художника. Эксперимент DSOC состоит из станции восходящей и нисходящей связи, а также лазерного приемопередатчика, летающего с Psyche. Автор: NASA/JPL-Caltech
Демонстрационная технология Deep Space Optical Communications достигла нескольких ключевых результатов, кульминацией которых стала отправка сигнала на самую дальнюю от Земли точку Марса.
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (англ. National Aeronautics and Space Administration, сокр. NASA (НАСА)) — независимое агентство федерального правительства США, находящееся в подчинении непосредственно президента США. Осуществляет гражданскую космическую программу страны, а также научные исследования воздушного и космического пространств и научно-технологические исследования в области авиации, воздухоплавания и космонавтики (по терминологии, принятой в США — астронавтики).
НАСА было создано в 1958 году после Национального консультативного комитета по воздухоплаванию, чтобы придать политике США по развитию космоса отчётливо гражданскую направленность с упором на мирное применение в космической науке. Википедия
Читайте также:Уникальный ПК, найденный случайно, выставлен на аукционСтарые суперкомпьютеры НАСА стали причиной задержки миссийНАСА надеется решить проблемы со связью «Вояджера-1»NASA обнаружило воду и углерод в образце астероида возрастом 4,5 миллиарда летАстронавт NASA ощутил тревожный «сбой в матрице», когда возвращался на Землю
Расстоя́ние — степень (мера) удалённости объектов друг от друга. Расстояние в декартовых координатах евклидова пространства — простейший случай метрики. Расстояние является фундаментальным понятием геометрии. Термин часто используется в других науках и дисциплинах: астрономия, география, геодезия, навигация и других. Википедия
Вскоре после достижения этого рубежа 29 июля демонстрация технологий завершила первую фазу своей работы с момента запуска на борту Psyche 13 октября 2023 года.
«Это знаменательное событие. Лазерная связь требует очень высокого уровня точности, и до запуска Psyche мы не знали, насколько сильно ухудшение производительности мы увидим на самых дальних расстояниях», — сказала Мира Шринивасан, руководитель проекта в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. «Теперь методы, которые мы используем для отслеживания и указания, проверены, что подтверждает, что оптическая связь может быть надежным и преобразующим способом исследования Солнечной системы».
Эксперимент Deep Space Optical Communications, проводимый JPL, состоит из полетного лазерного приемопередатчика и двух наземных станций. Исторический телескоп Хейла с апертурой 200 дюймов (5 метров) в обсерватории Паломар Калтеха в округе Сан-Диего, Калифорния, выступает в качестве станции нисходящей связи, на которую лазерный приемопередатчик отправляет свои данные из дальнего космоса. Лаборатория телескопа оптической связи на объекте JPL Table Mountain около Райтвуда, Калифорния, выступает в качестве станции восходящей связи, способной передавать 7 киловатт лазерной мощности для отправки данных на приемопередатчик.
Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы Земли. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. Иногда Марс называют «красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей минералом маггемитом — γ-оксидом железа(III).
Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой (давление у поверхности в 160 раз меньше земного). Википедия
Читайте также:В Армении тестируют роботов для полётов на МарсРовер Perseverance передал первую фотографию МарсаРежиссер хоррора «Тихое место» снимет научно-фантастический триллер «Жизнь на Марсе»В США хотят заселить Марс грибами, роботами-трансформерами и киберпчеламиАравийский океан на Марсе был в два раза больше Северного ледовитого океана
Что касается космического корабля, то «Психея» остается в целости и сохранности, используя ионный двигатель для ускорения по направлению к богатому металлами астероиду в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
Эта визуализация показывает положение Психеи 29 июля, когда станция восходящей связи для оптических коммуникаций в глубоком космосе НАСА послала лазерный сигнал на расстояние около 290 миллионов миль к космическому кораблю. Смотрите интерактивную версию космического корабля Психеи в разделе NASA's Eyes on the Solar System. Автор: NASA/JPL-Caltech
Превзойти цели
Данные демонстрации технологии отправляются в Psyche и из нее в виде битов, закодированных в ближнем инфракрасном свете, который имеет более высокую частоту, чем радиоволны. Эта более высокая частота позволяет упаковывать больше данных в передачу, что обеспечивает гораздо более высокую скорость передачи данных.
Даже когда Психея находилась на расстоянии около 33 миллионов миль (53 миллиона километров) — что сопоставимо с ближайшим сближением Марса с Землей — демонстрация технологии могла передавать данные с максимальной скоростью системы 267 мегабит в секунду. Эта скорость передачи данных близка к скорости загрузки широкополосного интернета. По мере удаления космического корабля скорость, с которой он может отправлять и получать данные, снижается, как и ожидалось.
24 июня, когда Психея находилась на расстоянии около 240 миллионов миль (390 миллионов километров) от Земли — более чем в 2½ раза больше расстояния между нашей планетой и Солнцем — проект достиг устойчивой скорости передачи данных по нисходящей линии связи в 6,25 мегабит в секунду с максимальной скоростью 8,3 мегабит в секунду. Хотя эта скорость значительно ниже максимальной скорости эксперимента, она намного выше того, чего может достичь система радиочастотной связи, использующая сопоставимую мощность, на таком расстоянии.
Это тест.
Целью Deep Space Optical Communications является демонстрация технологии, которая может надежно передавать данные на более высоких скоростях, чем другие технологии космической связи, такие как радиочастотные системы. В стремлении достичь этой цели проект имел возможность протестировать уникальные наборы данных, такие как искусство и видео высокой четкости, а также инженерные данные с космического корабля Psyche.
Например, один из переданных файлов включал цифровые версии художественного произведения «Psyche Inspired» Университета штата Аризона, изображения домашних животных команды и 45-секундное видео сверхвысокой четкости, пародирующее тестовые телевизионные шаблоны прошлого века и демонстрирующее сцены с Земли и из космоса.
В ходе демонстрации технологий 11 декабря 2023 года с космического корабля Psyche на Землю с расстояния в 19 миллионов миль было передано первое сверхвысокочеткое видео из космоса с участием кота по кличке Тейтерс.
«Главной целью системы было доказать, что снижение скорости передачи данных обратно пропорционально квадрату расстояния», — сказал Аби Бисвас, технолог проекта демонстрации технологий в JPL. «Мы достигли этой цели и передали огромные объемы тестовых данных на космический аппарат Psyche и с него с помощью лазера». Почти 11 терабит данных были переданы на первом этапе демонстрации.
Питание бортового приемопередатчика отключено, оно будет включено снова 4 ноября. Это мероприятие докажет, что бортовое оборудование может работать не менее года.
«Мы включим лазерный приемопередатчик полета и проведем короткую проверку его функциональности», — сказал Кен Эндрюс, руководитель летных операций проекта в JPL. «Как только это будет достигнуто, мы сможем рассчитывать на эксплуатацию приемопередатчика на его полных проектных возможностях в течение нашей фазы после соединения, которая начнется позже в этом году».
Источник: NASA
0 комментариев