Η επερχόμενη επίδειξη ρελέ επικοινωνίας λέιζερ της NASA θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τρόπο επικοινωνίας του οργανισμού με μελλοντικές αποστολές σε όλο το ηλιακό σύστημα.
Αυτά τα λέιζερ θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε περισσότερα βίντεο και φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης από το διάστημα από ποτέ, σύμφωνα με το πρακτορείο.
Από το 1958, η NASA χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για να επικοινωνεί με αστροναύτες και διαστημικές αποστολές. Ενώ τα ραδιοκύματα έχουν αποδεδειγμένο ιστορικό, οι διαστημικές αποστολές γίνονται πιο περίπλοκες και συλλέγουν περισσότερα δεδομένα από πριν.
Σκεφτείτε ένα υπέρυθρο λέιζερ ως οπτική σύνδεση με internet υψηλής ταχύτητας, αντί για απογοητευτικά αργό internet μέσω τηλεφώνου. Οι επικοινωνίες λέιζερ θα στείλουν δεδομένα πίσω στη Γη από γεωσύγχρονη τροχιά, 22.000 μίλια (35.406 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια της Γης με ταχύτητα 1,2 gigabit ανά δευτερόλεπτο, κάτι που είναι σαν να κατεβάζεις μια ολόκληρη ταινία σε λιγότερο από ένα λεπτό.
Αυτό θα βελτιώσει τους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων 10 έως 100 φορές καλύτερους από τα ραδιοκύματα. Τα υπέρυθρα λέιζερ, αόρατα στα μάτια μας, έχουν μικρότερα μήκη κύματος από τα ραδιοκύματα, επομένως μπορούν να μεταδώσουν περισσότερα δεδομένα ταυτόχρονα.
Με το τρέχον σύστημα ραδιοκυμάτων, θα χρειάζονταν εννέα εβδομάδες για να σταλεί ένας πλήρης χάρτης του Άρη – αλλά ένα λέιζερ θα μπορούσε να το κάνει αυτό σε εννέα ημέρες.
Το Laser Communications Relay Show είναι το πρώτο σύστημα αναμετάδοσης λέιζερ από άκρο σε άκρο της NASA που θα μεταδίδει και θα λαμβάνει δεδομένα από το διάστημα σε δύο επίγειους οπτικούς σταθμούς στο Table Mountain της Καλιφόρνια και στη Haleakala της Χαβάης. Αυτοί οι σταθμοί περιέχουν τηλεσκόπια που μπορούν να λάβουν το φως από το λέιζερ και να το μεταφράσουν σε ψηφιακά δεδομένα. Σε αντίθεση με τις κεραίες ραδιοφώνου, οι δέκτες επικοινωνίας λέιζερ μπορεί να είναι έως και 44 φορές μικρότεροι. Δεδομένου ότι ο δορυφόρος μπορεί να στέλνει και να λαμβάνει δεδομένα, είναι ένα πραγματικό αμφίδρομο σύστημα.
Η μόνη διακοπή για επίγειους δέκτες λέιζερ Είναι ατμοσφαιρικές διαταραχές, όπως σύννεφα και αναταράξεις που μπορούν να επηρεάσουν τα σήματα λέιζερ που μεταδίδονται μέσω της ατμόσφαιρας. Οι απομακρυσμένες τοποθεσίες των δύο δεκτών επιλέχθηκαν έχοντας αυτό κατά νου καθώς και οι δύο έχουν καθαρές κλιματολογικές συνθήκες σε μεγάλα υψόμετρα.
Μόλις η αποστολή βρίσκεται σε τροχιά, η ομάδα στο επιχειρησιακό κέντρο στο Las Cruces του Νέου Μεξικού, θα ενεργοποιήσει την επίδειξη επικοινωνιών με λέιζερ και θα την προετοιμάσει για να στείλει τις δοκιμές στους επίγειους σταθμούς.
Η αποστολή αναμένεται να διαρκέσει δύο χρόνια για τη διεξαγωγή δοκιμών και πειραμάτων προτού αρχίσει να υποστηρίζει διαστημικές αποστολές, συμπεριλαμβανομένου ενός οπτικού σταθμού που θα εγκατασταθεί στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό στο μέλλον. Θα μπορεί να στείλει δεδομένα από επιστημονικά πειράματα στον διαστημικό σταθμό στον δορυφόρο, ο οποίος θα τον επιστρέψει στη Γη.
Η οθόνη λειτουργεί ως δορυφόρος αναμετάδοσης, εξαλείφοντας την ανάγκη για μελλοντικές αποστολές να έχουν κεραίες οπτικής επαφής απευθείας στο έδαφος. Ο δορυφόρος θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση του μεγέθους, του βάρους και των απαιτήσεων ισχύος για τις επικοινωνίες σε μελλοντικά διαστημόπλοια — αν και αυτή η αποστολή είναι περίπου στο μέγεθος μιας εντολής βασιλιά.
Αυτό σημαίνει ότι η εκτόξευση μελλοντικών αποστολών μπορεί να είναι λιγότερο δαπανηρή και θα υπάρχει περιθώριο για περισσότερα επιστημονικά εργαλεία.
Άλλες αποστολές σε εξέλιξη που μπορούν να δοκιμάσουν τις δυνατότητες επικοινωνίας με λέιζερ περιλαμβάνουν το σύστημα οπτικών επικοινωνιών Orion Artemis II, το οποίο θα επιτρέψει μια τροφοδοσία βίντεο εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης μεταξύ της NASA και των σεληνιακών αστροναυτών της Artemis.
Η αποστολή Psyche, η οποία ξεκινά το 2022, θα φτάσει στον προορισμό του αστεροειδούς το 2026. Η αποστολή θα μελετήσει έναν μεταλλικό αστεροειδή μήκους άνω των 150 εκατομμυρίων μιλίων (241 εκατομμυρίων χιλιομέτρων). μακριά και δοκιμάστε ένα λέιζερ οπτικής επικοινωνίας στο βαθύ διάστημα για να στείλει δεδομένα πίσω στη Γη.