Установка DSOC (Deep Space Optical Communications) — технологический эксперимент на борту зонда «Психея» — вновь расширяет возможности лазерной связи. Но это не все. Впервые в истории этот эксперимент соединился с классической системой связи зонда и передал инженерные данные о Психее на Землю. Таким образом, DSOC радует своих создателей, преодолевая одну веху и рекорд за другой. Зонд «Психея» не зависит от лазерной передачи, поскольку в основном использует радиосистему для двусторонней связи с Землей. Тот факт, что копию инженерных данных удалось передать с помощью лазера на расстояние 226 миллионов километров (примерно в 1,5 раза больше расстояния Земли от Солнца), заслуживает уважения.
Этот успех также намекает на то, как зонды могут использовать системы оптической связи в будущем. Они позволяют быстрее передавать данные сложной научной информации, а также изображений или видео в высоком разрешении, что пригодится, например, во время следующего большого скачка человечества — экспедиции человека на Марс. “Во время общения 8 апреля мы загрузили примерно десять минут дублирующихся данных зонда.” говорит Мира Шринивасан, менеджер по эксплуатации проекта в Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии, добавляя: “До этого мы отправляли различные тестовые и диагностические данные от Психеи. Это важная веха для всего проекта. На нем показано, как можно подключить систему оптической связи к системе радиосвязи зонда.«
Визуализация Солнечной системы показывает положение зонда «Психея» 8 апреля 2024 года. На тот момент экспериментальный аппарат DSOC был способен передавать данные со скоростью 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров.
Источник:
Технология лазерной связи, протестированная в этом эксперименте, предназначена для передачи данных из глубокого космоса на скорости на один-два порядка (от десяти до ста раз) быстрее, чем современные системы радиосвязи, используемые сегодня на космических зондах. . С момента своего запуска 13 октября прошлого года зонд «Психея» все еще находится в хорошем техническом состоянии и готов отправиться к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером, где он посетит планету Психея.
устройство ДСОК
Источник:
Демонстратор технологии DSOC уже продемонстрировал, что он может передавать данные со скоростью до 267 Мбит/с с использованием лазера в ближней инфракрасной области спектра. Приведенные значения скорости передачи сравнимы со скоростью загрузки при использовании обычного широкополосного Интернета здесь, на Земле. Это достижение уже было достигнуто 11 декабря 2023 года, когда произошла экспериментальная передача 15-секундного видео в разрешении 4К на Землю с расстояния 31 миллион километров, что соответствует примерно восьмидесятикратному расстоянию Земли от Луны. . До зонда «Психея» самая дальняя лазерная передача на Землю осуществлялась с Луны. Вышеупомянутое видео вместе с другими данными испытаний (включая изображения из Университета штата Аризона, вдохновленные миссией «Психея») было загружено в систему DSOC перед запуском зонда.
Демонстрация технологий лазерной связи дальнего действия DSOC в апреле 2021 года. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех.
Теперь Психея находится примерно в семь раз дальше, поэтому скорость, с которой она может отправлять и получать данные, как и ожидалось, снизилась. Во время вышеупомянутого теста 8 апреля зонд передавал тестовые данные на максимальной скорости 25 Мбит/с, что намного превышает первоначальную цель. Он рассчитывал проверить, можно ли на этом расстоянии добиться скорости передачи хотя бы 1 Мбит/с. Кроме того, наземные операторы поручили зонду попытаться оптически передать созданные им данные. В то время как «Психея» передавала свои данные классическим способом посредством радиоволн в сеть антенн Сети глубокого космоса, система оптической связи одновременно передала часть тех же данных в Паломарскую обсерваторию в Калифорнии, основную приемную наземную станцию эксперимента DSOC. “После получения данных от DSN и Palomar мы проверили оптически загруженные данные в JPL.— описывает Кен Эндрюс, руководитель отдела полётов в JPL, добавляя: «За короткий период времени было загружено лишь небольшое количество данных, но тот факт, что мы теперь можем это сделать, превзошёл все наши ожидания».
Тестирование системы OTA (Optical Transceiver Assembly) на DSOC на устройстве, исключающем влияние гравитации.
Источник:
При запуске Psyche демонстратор лазерной связи первоначально использовался для передачи заранее записанных данных (включая видео с котом Татерсом). С тех пор проект продемонстрировал, что лазерный передатчик в DSOC может принимать данные от мощного лазера на Столовой горе недалеко от Райтвуда, Калифорния. Данные могут даже быть отправлены на передатчик зонда, а затем в ту же ночь отправлены обратно на Землю, как проект продемонстрировал в недавнем эксперименте с «двусторонним вращением». В рамках этого теста данные испытаний (включая фотографии домашних животных) были переданы с Земли на Психику и обратно. Общий маршрут туда и обратно составил около 450 миллионов километров. Также удалось загрузить большой объем инженерных данных о самом эксперименте, что позволит изучить характеристики оптической линии связи.
„Мы многое узнали о том, как далеко мы можем продвинуть всю систему, когда небо ясное. Однако штормы иногда нарушали деятельность как на Столовой горе, так и на Паломаре.— описывает Райан Рогалин, руководитель отдела электроники приемника DSOC, работающий в JPL. Здесь стоит отметить, что связь посредством радиоволн может осуществляться в большинстве ситуаций, которые предлагает погода. Напротив, лазерная связь требует относительно ясного неба для передачи данных на высокой скорости. Эксперты JPL возглавили эксперимент, в котором объединились Паломарская обсерватория, экспериментальная гибридная (радиочастотная и оптическая) антенна в Голдстоуне, принадлежащая коммуникационному комплексу сети DSN недалеко от Барстоу, Калифорния, и детектор на Столовой горе. Вместе эти три станции получили один и тот же сигнал. Использование нескольких наземных станций для имитации одного большого приемника может помочь усилить сигнал из более глубокого космоса. Эта стратегия также может быть полезна в случае, если одна наземная станция выйдет из строя (возможно, из-за погодных условий). В этом случае другие станции смогут продолжать принимать сигнал.
Принцип работы системы DSOC
Источник:
Перевод с:
Источники изображений:
wp-content/uploads/2024/04/1-pia25664-psyche-dsoc.jpg
wp-content/uploads/2024/04/e-psyche-earth-distance-eyes.png
wp-content/uploads/2023/10/nasa-psyche.png
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24569.jpg
сайты/по умолчанию/файлы/миниатюры/изображение/tdm_dsoc.png
сайты/по умолчанию/файлы/миниатюры/изображение/tdm_dsoc.jpg
Связаться с автором: сообщить об ошибках, неточностях, комментариях.
2024-04-29 22:15:01
1714491635
#миллионов #км #новый #рекорд #лазерной #связи #Kosmonautix.cz
