Într-un efort de a face din comunicațiile de mare viteză cu misiunile spațiale o realitate practică, NASA testează o antenă hibridă gigantică capabilă să proceseze atât semnale radio, cât și semnale laser de sute de milioane de kilometri în spațiu.
Una dintre caracteristicile cheie ale misiunii Psyche a NASA către asteroidul cu același nume este Deep Space Optical Communication Unit (DSOC), un receptor laser capabil să trimită și să primească semnale laser, care permite comunicarea de multe ori mai rapidă decât sistemele radio convenționale. De la lansarea sondei robotizate pe 13 octombrie 2024, aceasta a făcut progrese semnificative. În noiembrie, DSOC a transmis cu succes date de la o distanță de 16 milioane km, adică de 40 de ori distanța de la Pământ la Lună.
Singura problemă este că legătura dintre Pământ și Psyche a fost făcută folosind o platformă de testare. DSOC a vizat Telescopul Hale de la Observatorul Caltech Palomar din județul San Diego, California, folosind o baliză laser transmisă de la Laboratorul de telescop de comunicații optice din Table Mountain, lângă Wrightwood, California.
Acesta este un mod foarte simplu de a descrie un sistem foarte complex care necesita tot felul de ajutoare automate și capacitatea de a prezice poziția și de a se bloca pe o navă spațială care era atât de departe încât a fost nevoie de 20 de secunde pentru ca semnalul să parcurgă această distanță. De asemenea, a însemnat conectarea a două observatoare astronomice foarte scumpe, unde cercetătorii trebuie să-și planifice timpul cu ani în avans.
NASA preferă ceva mai concentrat și mai permanent, așa că, ca parte a unui proiect separat, agenția spațială lucrează la o antenă hibridă care ar putea fi integrată în trei stații Deep Space Network situate în Goldstone, California, Madrid, Spania și Canberra, Australia.
Versiunea de testare este o antenă hibridă radiofrecvență-optică de 34 de metri numită Deep Space Station 13, situată la complexul de comunicații în spațiul profund Goldstone, lângă Barstow, California. Pentru test, antena uriașă a fost modificată cu șapte oglinzi segmentate ultra-precise, echivalente cu un telescop cu o deschidere de 1 metru, care captează un fascicul laser din spațiu și îl focalizează pe un receptor sub forma unei camere de înaltă expunere atașată. la un subreflector de antenă suspendat deasupra centrului antenei. Semnalul este apoi trimis printr-o fibră optică la un detector de nanofire cu un singur foton cu semiconductor răcit criogenic, care îl amplifică la un nivel care poate fi citit.
Potrivit NASA, antena a putut comunica cu Psyche și la sfârșitul anului trecut a stabilit o legătură descendentă de 15,63 Mbps, de aproximativ 40 de ori viteza comunicării radio la o distanță de 32 de milioane de km. De asemenea, a putut să primească simultan semnalul radio al sondei.
Speranța este ca antena hibridă să poată comunica cu Psyche la o distanță echivalentă cu distanța până la Marte în cel mai îndepărtat punct de Pământ, sau 374 milioane km. Următorul pas va fi mărirea matricei de oglinzi optice la o dimensiune echivalentă cu un telescop de 8 metri, iar mai târziu să modernizați unele dintre cele 14 antene care alcătuiesc DSN pentru a colecta atât semnale laser de mare viteză, cât și trafic radio de viteză redusă. .
„De zeci de ani, am adăugat noi frecvențe radio la antenele DSN gigantice situate în întreaga lume, așa că cel mai realist pas următor este să includem frecvențele optice”, a declarat Barzia Tegrani, director adjunct al comunicațiilor la sol și managerul furnizării antenei hibride la Laboratorul de propulsie cu reacție (JPL). „Putem avea un singur atu care face două lucruri în același timp: transformă drumurile noastre de comunicații în autostrăzi și economisește timp, bani și resurse.”
Citeste si: