radio taajuuspohjainen syvä tila Viestintä kohtaa rajoituksia alhaisen kaistanleveyden ja suurten tiedonsiirtonopeuksien kasvavan tarpeen vuoksi. Laser- tai optinen järjestelmä voi rikkoa viestintärajoitukset. NASA on testannut laserviestintää äärimmäisiä etäisyyksiä vastaan ja osoittanut suuren kaistanleveyden viestintää syvällä tila kun se säteili Maahan ultrateräväpiirtovideon laserilla 32 miljoonan kilometrin etäisyydeltä Psyche-avaruusaluksesta, joka tällä hetkellä kulkee syvällä tila välisellä asteroidivyöhykkeellä sijaitsevaan metallipitoiseen asteroidiin Psyche Mars ja Jupiter. Tämä oli ensimmäinen osoitus optisesta viestinnästä Kuun ulkopuolella. Syvä Tila Verkkoantenni (DSN) vastaanotti molemmat radio taajuus- ja lähi-infrapuna lasersignaalit.
Syvä tila viestintä tapahtuu pääosin radiotaajuuksilla. Radiotaajuuspohjainen järjestelmä ei kuitenkaan pysty vastaamaan nykyisiin ja tuleviin viestintätarpeisiin tila rajallisen kaistanleveyden ja jatkuvasti kasvavan suurten tiedonsiirtonopeuksien kysynnän vuoksi.
Toisaalta laser- tai optinen viestintä tarjoaa monia etuja suurten kaistanleveyksien, suuren tiedonsiirtonopeuden ja alhaisen SWaP:n (koko, paino ja teho) suhteen. Sillä on potentiaalia lisätä datanopeuksia 10-100 kertaa useimpien tällä hetkellä käytössä olevien kehittyneiden radiojärjestelmien kapasiteettiin verrattuna, joten se voi rikkoa viestintärajoitukset. Siksi on välttämätöntä edistää optista viestintää korkean kapasiteetin syvälle tila viestintää, joka pystyy vastaamaan tuleviin planeettojen välisiin tiedonsiirtotarpeisiin.
Syvä Tila Optical Communications (DSOC) -kokeilu on teknologian esittelyhyötykuorma Psyche-avaruusaluksessa, joka kulkee parhaillaan syvällä. tila metallipitoiseksi asteroidi Psyyke sijaitsee asteroidivyöhykkeellä välillä Mars ja Jupiter. Joulukuussa 2023 se osoitti laajan kaistanleveyden viestintää syvällä tila kun se säteili Maahan ultra-teräväpiirtovideon laserilla 32 miljoonan kilometrin päästä syvästä avaruudesta. Tämä oli ensimmäinen osoitus optisesta viestinnästä Kuun ulkopuolella.
Deep Tila Verkko (DSN) on eri puolilla maailmaa sijaitsevien laitosten verkosto kommunikoidakseen aurinkokuntaa tutkivien kaukaisten avaruusalusten kanssa. Tämän verkon kokeellinen antenni vastaanotti sekä radio- että lasersignaaleja Psyche-avaruusaluksista syvässä avaruudessa. Tämä viittaa siihen, että DSN-antennit, jotka tällä hetkellä kommunikoivat avaruusalusten kanssa radiosignaalien kautta, voitaisiin asentaa jälkikäteen laserviestintää varten.
***
Viitteet:
- Karmous S., et al 2022. Kuinka optinen viestintä voi muokata syvän avaruusviestinnän tulevaisuutta? Tutkimus. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- Robinson BS, 2023. Optinen viestintä avaruustutkimukseen ja -tieteeseen. Optical Fiber Communications Conference 2023.
- NASAn tekninen demo suoratoistaa ensimmäistä videota Deep Spacesta laserin kautta. Julkaistu 18. joulukuuta 2023. Saatavilla osoitteessa https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/
- NASA. Uutiset – NASAn uusi kokeellinen antenni seuraa syväavaruuslaseria. Julkaistu 08. helmikuuta 2024. Saatavilla osoitteessa https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Deep Space Optical Communications (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Mission Psyche. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- NASAn Deep Space Network (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
