Deep Space Optical Communications (DSOC): Sinusuri ng NASA ang Laser

radyo malalim na batay sa dalas puwang Ang komunikasyon ay nahaharap sa mga hadlang dahil sa mababang bandwidth at pagtaas ng pangangailangan ng mataas na rate ng paghahatid ng data. Laser o optical based system ay may potensyal na masira ang mga hadlang sa komunikasyon. NASA ay sinubukan ang mga komunikasyon sa laser laban sa matinding distansya at nagpakita ng mga komunikasyong may mataas na bandwidth sa malalim puwang nang ilabas nito sa Earth ang isang ultra-high-definition na video sa pamamagitan ng laser mula sa layong 32 milyong km, mula sa Psyche spacecraft na kasalukuyang naglalakbay sa malalim na lugar. puwang sa metal-rich asteroid Psyche na matatagpuan sa asteroid belt sa pagitan Marte at Jupiter. Ito ang unang pagpapakita ng mga optical na komunikasyon sa kabila ng Buwan. Malalim Puwang Parehong natanggap ang network (DSN) antenna radyo dalas at malapit-infrared na laser signal.

malalim puwang ang komunikasyon ay kadalasang isinasagawa gamit ang mga frequency ng radyo. Gayunpaman, hindi matutugunan ng radio frequency-based system ang kasalukuyan at hinaharap na mga pangangailangan ng komunikasyon ng puwang sektor dahil sa limitadong bandwidth at patuloy na pagtaas ng demand ng mataas na rate ng paghahatid ng data.

Sa kabilang banda, ang laser o optical based na komunikasyon ay nag-aalok ng maraming pakinabang sa mga tuntunin ng malalaking bandwidth, mataas na data rate link at mababang SWaP (laki, timbang at kapangyarihan) na mga terminal. Ito ay may potensyal na pahusayin ang mga rate ng data ng 10 hanggang 100 beses ang kapasidad ng karamihan sa mga sopistikadong sistema ng radyo na kasalukuyang ginagamit upang masira ang mga hadlang sa komunikasyon. Samakatuwid, kinakailangan na isulong ang mga optical na komunikasyon para sa malalim na mataas na kapasidad puwang mga komunikasyon na may kakayahang matugunan ang hinaharap na interplanetary data transmission na mga pangangailangan.

malalim Puwang Ang Optical Communications (DSOC) na eksperimento ay isang teknolohiyang demonstration payload onboard Psyche spacecraft na kasalukuyang naglalakbay sa malalim na lugar. puwang sa mayaman sa metal asteroid Psyche na matatagpuan sa asteroid belt sa pagitan Marte at Jupiter. Noong Disyembre 2023, nagpakita ito ng mga high-bandwidth na komunikasyon nang malalim puwang nang ilabas nito sa Earth ang isang ultra-high-definition na video sa pamamagitan ng laser mula sa 32 milyong km sa malalim na espasyo. Ito ang unang pagpapakita ng mga optical na komunikasyon sa kabila ng Buwan.

Ang Deep Puwang Ang Network (DSN) ay network ng mga pasilidad na matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng mundo upang makipag-ugnayan sa malalayong spacecraft na naggalugad ng solar system. Ang isang pang-eksperimentong antenna ng network na ito ay nakatanggap ng parehong radio at laser signal mula sa Psyche spacecraft sa malalim na kalawakan. Iminumungkahi nito na ang mga DSN antenna na kasalukuyang nakikipag-usap sa mga spacecraft sa pamamagitan ng mga signal ng radyo ay maaaring i-retrofit para sa mga komunikasyon sa laser.

***

Sanggunian:

Karmous S., et al 2022. Paano Huhubog ng Optical Communications ang Hinaharap ng Deep Space Communications? Isang Survey. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933