Nowa eksperymentalna antena NASA wyśledziła coś wyjątkowego w kosmosie
Supernowoczesna antena NASA odebrała sygnały laserowe o częstotliwości radiowej i w bliskiej podczerwieni wysłane z sondy kosmicznej Psyche. Jest to olbrzymi krok, by wielkie anteny, które do tej pory komunikowały się ze statkami kosmicznymi za pomocą fal radiowych, zostały zmodernizowane do komunikacji laserowej lub optycznej.
Naukowcy uważają, że komunikacja optyczna jest w stanie przekazać zdecydowanie więcej informacji, aniżeli standardowe jej formy. Rozwój tej technologii umożliwi nowe możliwości eksploracji kosmosu.
NASA opracowała futurystyczną hybrydową antenę optyczną o częstotliwości radiowej, Deep Space Station 13. Z kolei sonda Psyche została wyposażona w specjalny laserowy nadajnik-odbiornik Deep Space Optical Communications (DSOC).
Jak powiedziała Amy Smith, zastępca menedżera DSN w JPL: - Nasza antena hybrydowa jest w stanie skutecznie i niezawodnie namierzać i śledzić łącze z DSOC wkrótce po uruchomieniu wersji demonstracyjnej technologii. Odebrała także sygnał o częstotliwości radiowej z Psyche, więc po raz pierwszy zademonstrowaliśmy synchroniczną komunikację radiową i optyczną w przestrzeni kosmicznej.
Pod koniec 2023 roku hybrydowa antena zdołała przesłać dane z odległości 32 mln kilometrów z szybkością 15,63 megabitów na sekundę - jest to około 40 razy szybciej niż w przypadku standardowej komunikacji radiowej.
Antena została wyposażona w siedem ultraprecyzyjnych luster segmentowych, które wychwytują fotony lasera. W działaniu naśladują one aparaturę zbierającą światło teleskopu. Jak wskazują badacze, gdy fotony lasera docierają do anteny, każde ze zwierciadeł odbija je w kierunku specjalnej kamery o niezwykle wysokiej czułości, która przymocowana jest do subreflektora anteny. Zebrany sygnał jest dalej przesyłany światłowodem i trafia do chłodzonego kriogenicznie półprzewodnikowego detektora pojedynczych fotonów.
Badacze mają nadzieję, że wyjątkowy sprzęt będzie w stanie wykryć sygnał laserowy wysłany z Marsa w jego najdalszym punkcie od Ziemi - jest to około 2,5 razy dalej niż odległość Ziemi od Słońca. Sonda Psyche w czerwcu tego roku osiągnie taką samą odległość, kiedy znajdzie się w pobliżu głównego pasa asteroid między Marsem a Jowiszem. Jej głównym celem jest zbadanie bogatą w metale asteroidę Psyche.
Jak wskazują specjaliści, DSOC jest rewolucją technologiczną, która zwiększa szybkość transmisji i jest zdolna do przesyłania złożonych informacji naukowych, a także materiałów wideo, czy obrazów w wysokiej rozdzielczości.
- Od dziesięcioleci dodajemy nowe częstotliwości radiowe do gigantycznych anten DSN rozmieszczonych na całym świecie, dlatego najbardziej wykonalnym kolejnym krokiem jest uwzględnienie częstotliwości optycznych. Możemy mieć jeden zasób, który będzie robił dwie rzeczy jednocześnie; przekształcając nasze drogi komunikacyjne w autostrady i oszczędzając czas, pieniądze i zasoby - powiedziała Barzia Tehrani, zastępca kierownika ds. naziemnych systemów łączności i kierownik dostaw anteny hybrydowej w JPL.
