Η NASA λαμβάνει μήνυμα που αποστέλλεται με λέιζερ από 16 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά

By | November 25, 2023

Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα για συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές ανακαλύψεις και πολλά άλλα.

Ένα πρωτοποριακό πείραμα που πετούσε στην αποστολή Psyche της NASA μόλις έφτασε στο πρώτο του σημαντικό ορόσημο εκτελώντας με επιτυχία την πιο μακρινή επίδειξη των επικοινωνιών με λέιζερ. Η επίδειξη τεχνολογίας θα μπορούσε μια μέρα να βοηθήσει τις αποστολές της NASA να ερευνήσουν βαθύτερα στο διάστημα και να αποκαλύψουν περισσότερες ανακαλύψεις σχετικά με την προέλευση του σύμπαντος.

Εκτοξεύτηκε στα μέσα Οκτωβρίου, το Psyche βρίσκεται επί του παρόντος σε καλό δρόμο για να προσφέρει την πρώτη ματιά στην ανθρωπότητα ενός μεταλλικού αστεροειδούς μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία. Ο ανιχνευτής θα περάσει τα επόμενα έξι χρόνια ταξιδεύοντας περίπου 3,6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα για να φτάσει στο ομώνυμο του, που βρίσκεται στο εξωτερικό μέρος της κύριας ζώνης αστεροειδών.

Μαζί με την ξενάγηση είναι η επίδειξη της τεχνολογίας Deep Space Optical Communications ή DSOC, η οποία εκτελεί μια δική της αποστολή κατά τα δύο πρώτα χρόνια του ταξιδιού.

Η επίδειξη τεχνολογίας έχει σχεδιαστεί για να είναι το πιο μακρινό πείραμα της διαστημικής υπηρεσίας των ΗΠΑ για επικοινωνίες λέιζερ υψηλού εύρους ζώνης, δοκιμάζοντας την αποστολή και τη λήψη δεδομένων από και προς τη Γη χρησιμοποιώντας ένα αόρατο λέιζερ εγγύς υπέρυθρο. Το λέιζερ μπορεί να στείλει δεδομένα με ταχύτητα 10 έως 100 φορές μεγαλύτερη από τα παραδοσιακά συστήματα ραδιοκυμάτων που χρησιμοποιεί η NASA σε άλλες αποστολές. Εάν είναι πλήρως επιτυχημένο τα επόμενα χρόνια, αυτό το πείραμα θα μπορούσε να αποτελέσει τη μελλοντική βάση της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία με τους ανθρώπους που εξερευνούν τον Άρη.

Και η DSOC πέτυχε πρόσφατα αυτό που οι μηχανικοί ονόμασαν «πρώτο φως», το κατόρθωμα της επιτυχούς αποστολής και λήψης των πρώτων δεδομένων της.

Το πείραμα έστειλε για πρώτη φορά ένα λέιζερ κωδικοποιημένο με δεδομένα από πολύ πέρα ​​από τη Σελήνη Τα δεδομένα της δοκιμής στάλθηκαν από σχεδόν 10 εκατομμύρια μίλια μακριά και έφτασαν στο τηλεσκόπιο Hale στο Παρατηρητήριο Palomar του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια στην Πασαντένα της Καλιφόρνια.

Η ομάδα Deep Space Optical Communications εργάστηκε τις πρώτες πρωινές ώρες της 14ης Νοεμβρίου στην περιοχή υποστήριξης της αποστολής Psyche στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, για να γίνει μάρτυρας

Η ομάδα Deep Space Optical Communications εργάστηκε τις πρώτες πρωινές ώρες της 14ης Νοεμβρίου στην περιοχή υποστήριξης της αποστολής Psyche στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, για να γίνει μάρτυρας του «πρώτου φωτός». – NASA/JPL-Caltech

Η απόσταση μεταξύ DSOC και Hale ήταν περίπου 40 φορές μεγαλύτερη από ό,τι το φεγγάρι από τη Γη.

«Η επίτευξη του πρώτου φωτός είναι ένα από τα πολλά κρίσιμα ορόσημα για το DSOC τους επόμενους μήνες, ανοίγοντας το δρόμο για επικοινωνίες υψηλότερου ρυθμού δεδομένων ικανές να στείλουν επιστημονικές πληροφορίες, εικόνες υψηλής ευκρίνειας και ροή βίντεο για να υποστηρίξουν το επόμενο τεράστιο άλμα της ανθρωπότητας. : αποστολή ανθρώπων σε Άρης», ανέφερε σε μια δήλωση ο Τρούντι Κορτές, διευθυντής τεχνολογικών επιδείξεων για τη Διεύθυνση Αποστολής Διαστημικής Τεχνολογίας της NASA.

Αποστολή λέιζερ στο διάστημα

Το πρώτο φως, το οποίο εμφανίστηκε στις 14 Νοεμβρίου, εμφανίστηκε όταν το όργανο πομποδέκτη πτήσης με λέιζερ στο Psyche έλαβε ένα φάρο λέιζερ που στάλθηκε από το Εργαστήριο Οπτικών Τηλεσκοπίων Επικοινωνιών στις εγκαταστάσεις Table Mountain του Εργαστηρίου Jet Propulsion της NASA, κοντά στο Wrightwood της Καλιφόρνια.

Ο αρχικός φάρος που έλαβε ο πομποδέκτης του Psyche βοήθησε το όργανο να στρέψει το λέιζερ του για να στείλει δεδομένα πίσω στο τηλεσκόπιο Hale, το οποίο βρίσκεται περίπου 100 μίλια νότια του Table Mountain.

«Η δοκιμή (14 Νοεμβρίου) ήταν η πρώτη που ενσωμάτωσε πλήρως τις δυνατότητες εδάφους και τον πομποδέκτη πτήσης, απαιτώντας από τις ομάδες επιχειρήσεων DSOC και Psyche να συνεργαστούν», δήλωσε η Meera Srinivasan, επικεφαλής επιχειρήσεων DSOC στο JPL, που βρίσκεται στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, στο μία δήλωση. «Ήταν μια τρομερή πρόκληση και έχουμε ακόμη πολλή δουλειά να κάνουμε, αλλά σε σύντομο χρονικό διάστημα καταφέραμε να μεταδώσουμε, να λάβουμε και να αποκωδικοποιήσουμε ορισμένα δεδομένα».

Οι χειριστές του επίγειου πομπού λέιζερ DSOC βρίσκονταν στο Εργαστήριο Οπτικών Τηλεσκοπίων Επικοινωνιών στις εγκαταστάσεις Table Mountain της JPL κοντά στο Wrightwood της Καλιφόρνια, για το πρώτο πείραμα.  - NASA/JPL-CaltechΟι χειριστές του επίγειου πομπού λέιζερ DSOC βρίσκονταν στο Εργαστήριο Οπτικών Τηλεσκοπίων Επικοινωνιών στις εγκαταστάσεις Table Mountain της JPL κοντά στο Wrightwood της Καλιφόρνια, για το πρώτο πείραμα.  - NASA/JPL-Caltech

Οι χειριστές του επίγειου πομπού λέιζερ DSOC βρίσκονταν στο Εργαστήριο Οπτικών Τηλεσκοπίων Επικοινωνιών στις εγκαταστάσεις Table Mountain της JPL κοντά στο Wrightwood της Καλιφόρνια, για το πρώτο πείραμα. – NASA/JPL-Caltech

Δεν είναι η πρώτη φορά που οι επικοινωνίες λέιζερ δοκιμάζονται στο διάστημα. Η πρώτη δοκιμή αμφίδρομων επικοινωνιών με λέιζερ έλαβε χώρα τον Δεκέμβριο του 2021, όταν εκτοξεύτηκε το Laser Communications Relay Demonstration της NASA και μπήκε σε τροχιά περίπου 22.000 μίλια (35.406 χιλιόμετρα) από τη Γη.

Έκτοτε, τα πειράματα έχουν στείλει οπτικές επικοινωνίες από τη χαμηλή τροχιά της Γης στη Σελήνη. Και το διαστημόπλοιο Artemis II θα χρησιμοποιήσει επικοινωνίες λέιζερ για να στείλει βίντεο υψηλής ευκρίνειας ενός επανδρωμένου ταξιδιού γύρω από τη Σελήνη. Αλλά το DSOC σηματοδοτεί την πρώτη φορά που εστάλησαν επικοινωνίες σε λέιζερ μέσα από το βαθύ διάστημα, που απαιτεί απίστευτα ακριβή στόχευση και κατάδειξη πάνω από εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Η αρχική δοκιμή των δυνατοτήτων της τεχνικής επίδειξης θα επιτρέψει στην ομάδα να εργαστεί για τη βελτίωση των συστημάτων που χρησιμοποιούνται στην ακρίβεια κατάδειξης λέιζερ. Μόλις η ομάδα ελέγξει αυτό το πλαίσιο, το DSOC θα είναι έτοιμο να στείλει και να λάβει δεδομένα στο τηλεσκόπιο Hale καθώς το διαστημόπλοιο απομακρύνεται από τη Γη.

Μελλοντικές προκλήσεις

Αν και το DSOC δεν θα στείλει επιστημονικά δεδομένα που συλλέγονται από το διαστημικό σκάφος Psyche επειδή πρόκειται για πείραμα, το λέιζερ θα χρησιμοποιηθεί για την αποστολή κομματιών δεδομένων δοκιμής που κωδικοποιούνται στα φωτόνια του λέιζερ ή σωματιδίων κβαντικού φωτός.

Οι συστοιχίες ανιχνευτών στη Γη μπορούν να πάρουν το σήμα της Ψυχής και να εξάγουν δεδομένα από τα φωτόνια. Αυτός ο τύπος οπτικής επικοινωνίας θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο η NASA στέλνει και λαμβάνει δεδομένα από τις αποστολές της στο βαθύ διάστημα.

«Η οπτική επικοινωνία είναι ένα όφελος για επιστήμονες και ερευνητές που θέλουν πάντα περισσότερα από τις διαστημικές τους αποστολές και θα επιτρέψει την ανθρώπινη εξερεύνηση του βαθέως διαστήματος», δήλωσε ο Δρ. Jason Mitchell, διευθυντής του Τμήματος Προηγμένων Τεχνολογιών Επικοινωνιών και Πλοήγησης στο Τμήμα Επικοινωνιών. και της NASA Space Navigation. πρόγραμμα, σε δήλωση. «Περισσότερα δεδομένα σημαίνουν περισσότερες ανακαλύψεις».

Καθώς η Ψυχή συνεχίζει το ταξίδι της, περιμένουν περισσότερες προκλήσεις.

Η ομάδα DSOC θα παρακολουθεί πόσο χρόνο χρειάζονται τα μηνύματα λέιζερ για να ταξιδέψουν στο διάστημα. Κατά τη διάρκεια του πρώτου φωτός, το λέιζερ χρειάστηκε μόλις 50 δευτερόλεπτα για να ταξιδέψει από την Ψυχή στη Γη. Στην πιο απομακρυσμένη απόσταση μεταξύ του διαστημικού σκάφους και της Γης, το λέιζερ αναμένεται να διαρκέσει 20 λεπτά για να ταξιδέψει προς μία κατεύθυνση. Και κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, το διαστημόπλοιο θα συνεχίσει να κινείται και η Γη θα περιστρέφεται.

Εν τω μεταξύ, το διαστημόπλοιο Psyche συνεχίζει να προετοιμάζεται για την κύρια αποστολή του, τροφοδοτώντας τα συστήματα πρόωσης και δοκιμάζοντας τα επιστημονικά όργανα που απαιτούνται για τη μελέτη του αστεροειδούς όταν φτάσει τον Ιούλιο του 2029. Η αποστολή θα μπορούσε να καθορίσει εάν ο αστεροειδής είναι ο εκτεθειμένος πυρήνας ενός αρχαίου πλανητικού κτιρίου μπλοκ από την αρχή του ηλιακού συστήματος.

Για περισσότερες ειδήσεις και ενημερωτικά δελτία από το CNN, δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο CNN.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *