Η νέα τεχνολογική επιτυχία της NASA: Η υβριδική κεραία που ενισχύει τις επικοινωνίες στο διάστημα

Η NASA εξόπλισε το γερασμένο δίκτυο επικοινωνιών της με

μι

α υβριδική κεραία που της επέτρεψε να λαμβάνει σήματα ραδιοσυχνοτήτων και λέιζερ για πρώτη φορά, βοηθώντας τη διαστημική υπηρεσία να συμβαδίσει με τον αυξανόμενο αριθμό αποστολών που ταξιδεύουν στο βαθύ διάστημα.

Ο Βαθύς Διαστημικός Σταθμός 13, μια πειραματική ραδιοσυχνότητα-οπτική-υβριδική κεραία μήκους 112 ποδιών (34 μέτρων), εντόπισε και αποκωδικοποίησε ένα σήμα από έναν πομποδέκτη λέιζερ με χρυσό κάλυμμα συνδεδεμένο με τον αστεροειδή ανιχνευτή της NASA Psyche, τον διαστημικό οργανισμό πρόσφατα


ανακοινώθηκε


. Το πείραμα Deep Space Optical Communications (DSOC) ξεκίνησε επί του σκάφους

Διαστημόπλοιο Psyche στις 13 Οκτωβρίου 2023

ως η πρώτη επίδειξη λέιζερ, ή οπτικών, επικοινωνιών από τόσο μακριά όσο και τον Άρη.

Την 1η Ιανουαρίου

2024

, η υβριδική κεραία αποσύνδεσε μια ομαδική φωτογραφία που είχε ανέβει στο DSOC πριν από την κυκλοφορία του Psyche. «Η υβριδική μας κεραία μπόρεσε με επιτυχία και αξιοπιστία να κλειδώσει και να παρακολουθήσει την κατερχόμενη ζεύξη DSOC λίγο μετά την κυκλοφορία του τεχνολογικού demo», δήλωσε η Amy Smith, αναπληρώτρια διευθύντρια DSN στο Jet Propulsion Laboratory (JPL). «Έλαβε επίσης το σήμα ραδιοσυχνοτήτων του Psyche, έτσι έχουμε επιδείξει για πρώτη φορά σύγχρονες ραδιοφωνικές και οπτικές επικοινωνίες στο βάθος του διαστήματος».

Η κεραία είναι μέρος του Deep Space Network (DSN) της NASA, μια σειρά από γιγάντιες κεραίες ραδιοφώνου διασκορπισμένες σε διάφορα μέρη του κόσμου στις οποίες η διαστημική υπηρεσία έχει βασιστεί για την αναμετάδοση των επικοινωνιών με τις αποστολές στο βαθύ διάστημα τα τελευταία 60 χρόνια. Το δίκτυο αποτελείται από 14 πιάτα που διανέμονται σε τρεις εγκαταστάσεις επικοινωνίας στο βαθύ διάστημα στο Goldstone στην έρημο Mojave της Καλιφόρνια, ένα άλλο κοντά στη Μαδρίτη της Ισπανίας και το τρίτο κοντά στην Καμπέρα της Αυστραλίας. Το πρόσφατο πείραμα έλαβε χώρα στις εγκαταστάσεις της Καλιφόρνια.

Το αξιόπιστο δίκτυο επικοινωνιών αγωνίζεται να ανταποκριθεί στη ζήτηση καθώς η NASA εκτοξεύει περισσότερες αποστολές στο βαθύ διάστημα. Μια πρόσφατη έκθεση του Γραφείου Γενικού Επιθεωρητή της NASA το αποκάλυψε αυτό

Η ζήτηση στο DSN υπερβαίνει την προσφορά έως και 40% κατά καιρούς

. Εξοπλίζοντας εκ των υστέρων τις κεραίες ραδιοφώνου με την πειραματική υβριδική ικανότητα, η NASA ελπίζει να μεταδώσει περισσότερα δεδομένα με ταχύτερο ρυθμό, καθώς και να βοηθήσει το DSN να συμβαδίσει με την υψηλή ζήτηση.

Στα τέλη του 2023, η υβριδική κεραία κατέβασε δεδομένα από 20 εκατομμύρια μίλια (32 εκατομμύρια χιλιόμετρα) μακριά με ρυθμό 15,63 megabit ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι περίπου 40 φορές ταχύτερο από τις επικοινωνίες ραδιοσυχνοτήτων σε αυτή την απόσταση, σύμφωνα με τη NASA.

Αυτή η δραματική αύξηση στην ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων επιτρέπει τη μετάδοση πιο λεπτομερών πληροφοριών από αποστολές στο βαθύ διάστημα, ενισχύοντας την κατανόησή μας για το ηλιακό σύστημα. Ανοίγει επίσης το δρόμο για πιο αποτελεσματική επικοινωνία με μελλοντικές διαστημικές εξερευνήσεις, φέρνοντας δυνητικά

επανάσταση

στον τρόπο με τον οποίο εξερευνούμε και μελετάμε το σύμπαν μας. Επιπλέον, οι επικοινωνίες με λέιζερ μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα με σημαντικά υψηλότερο ρυθμό, επιτρέποντας τη γρήγορη μεταφορά εικόνων υψηλής ανάλυσης και εκτεταμένων επιστημονικών δεδομένων από μακρινές διαστημικές αποστολές.

Το Deep Space Station 13 έχει επτά εξαιρετικά ακριβείς τμηματικούς καθρέφτες (παρόμοιους με τους εξαγωνικούς καθρέφτες του τηλεσκοπίου Webb) που είναι προσαρτημένοι στο εσωτερικό της καμπύλης επιφάνειάς του. Κάθε καθρέφτης αντανακλά τα φωτόνια λέιζερ και τα ανακατευθύνει σε μια κάμερα υψηλής έκθεσης συνδεδεμένη στον υποανακλαστήρα της κεραίας, ο οποίος βρίσκεται πάνω από το κέντρο του γιγαντιαίου πιάτου του DSN. Το σήμα λέιζερ που συλλέγεται από την κάμερα μεταδίδεται στη συνέχεια μέσω οπτικής ίνας που τροφοδοτείται σε έναν κρυογονικά ψυχόμενο ημιαγώγιμο νανοσύρμα ανιχνευτή μονού φωτονίου, ο οποίος λειτουργεί ως επίγειος σταθμός κατερχόμενης ζεύξης.

«Χρησιμοποιούμε ένα σύστημα κατόπτρων, ακριβών αισθητήρων και καμερών για να ευθυγραμμίσουμε και να κατευθύνουμε ενεργά το λέιζερ από το βαθύ διάστημα σε μια ίνα που φτάνει στον ανιχνευτή», δήλωσε ο Barzia Tehrani, αναπληρωτής διευθυντής συστημάτων εδάφους επικοινωνιών και υπεύθυνος παράδοσης για την υβριδική κεραία στην JPL. μία δήλωση.

Η ομάδα θέλει να δοκιμάσει την υβριδική κεραία σε απόσταση ισοδύναμη με αυτή μεταξύ της Γης και του Άρη στο πιο απομακρυσμένο σημείο της (ή δυόμισι φορές την απόσταση μεταξύ Ήλιου και Γης). Τον Ιούνιο, το διαστημόπλοιο Psyche θα έχει φτάσει σε αυτήν την απόσταση και ο ενσωματωμένος πομποδέκτης λέιζερ του θα είναι έτοιμος να εκπέμψει ένα σήμα στην κεραία.

Τον Δεκέμβριο του 2023,

Το DSOC έστειλε ένα βίντεο διάρκειας 15 δευτερολέπτων

μιας πορτοκαλί τιγρέ γάτας που ονομάζεται Taters που κυνηγάει έναν δείκτη λέιζερ πάνω-κάτω σε έναν καναπέ ενώ απέχει 19 εκατομμύρια μίλια από τη Γη. Είναι κάπως δύσκολο να το ξεπεράσουμε, αλλά θα δούμε τι μας επιφυλάσσει ο πομποδέκτης λέιζερ στη συνέχεια.

Για περισσότερες διαστημικές πτήσεις στη

ζωή

σας, ακολουθήστε μας




Χ




(πρώην Twitter) και σελιδοδείκτης Gizmodo’s dedicated



Σελίδα Spaceflight



.