Лазерная связь успешно испытана в космосе

Миссия НАСА Psyche, которая отправилась на исследование астероида 16 Psyche в Главном поясе, успешно провела первый тест лазерной связи в глубоком космосе. 14 ноября 2023 года с расстояния почти 16 миллионов километров, или примерно в 40 раз больше расстояния от Земли до Луны, зонд передал лазерный сигнал ближнего инфракрасного диапазона на телескоп Хейла в Паломаре, принадлежащий Калифорнийскому технологическому институту.

Лазерный сигнал

Это самый далекий случай оптической связи из когда-либо проводившихся. Она демонстрирует потенциал лазерной связи для передачи больших объемов данных с космических аппаратов на Землю. Чтобы осуществить передачу, зонд Psyche использовал полетный лазерный приемопередатчик, способный посылать и принимать сигналы в ближней инфракрасной области. Маяк, передаваемый на базе JPL Table Mountain вблизи Райтвуда (Калифорния), помог приемопередатчику навести лазер на телескоп Хейла в Паломаре. Затем автоматические системы на приемопередатчике и наземных станциях выполнили точную настройку.

Удачный эксперимент

Тестовые данные передавались одновременно через восходящий и нисходящий лазеры. Хотя это были не научные данные миссии Psyche, как планировалось, это все равно был большой успех. В течение короткого времени с помощью лазеров можно было передавать, принимать и декодировать только некоторые данные.

Цель эксперимента DSOC — продемонстрировать, что скорость передачи «лазерных данных» в 10-100 раз выше, чем у современных радиочастотных систем, используемых сегодня на космических аппаратах. Как в радиосвязи, так и в лазерной связи ближнего инфракрасного диапазона для передачи данных используются электромагнитные волны, но в ближнем инфракрасном свете они заключены в значительно более узкие волны, что позволяет наземным станциям получать больше данных.

Перспективная технология

После этого первого крупного успеха команда DSOC будет работать над совершенствованием систем, управляющих наведением нисходящего лазера на борту приемопередатчика. Как только этот рубеж будет достигнут, проект сможет начать демонстрировать устойчивую передачу данных с высокой пропускной способностью от приемопередатчика в Паломаре на различные расстояния от Земли.

Применение технологии DSOC должно также компенсировать время прохождения света от зонда до Земли на больших расстояниях. При максимальном удалении Psyche от нашей планеты фотонам ближнего инфракрасного диапазона DSOC потребуется около 20 минут для обратного пути. За это время и зонд, и планета успеют переместиться. Поэтому лазеры восходящего и нисходящего каналов должны будут адаптироваться к изменению положения.