У своєму амбітному прагненні досліджувати космос Національна аерокосмічна адміністрація США (NASA) продемонструвала важливу технологічну інновацію. Найновіший експеримент полягав у передачі повідомлень за допомогою лазерного променя на неймовірну відстань — близько 16 млн км, що майже в 40 разів більше середнього радіуса місячної орбіти. Це відзначило перше в історії використання оптичного зв’язку на такій великій відстані.
Традиційно для комунікації з космічними апаратами використовуються радіохвилі. Але цього разу вчені вирішили використати випромінювання ближнього інфрачервоного діапазону. Таке рішення передбачає значне збільшення пропускної здатності та швидкості передачі даних. Якщо ця технологія виявиться ефективною, вона може забезпечити можливість надсилати не тільки фото, а й навіть відео високої роздільної здатності без значних затримок і втрати якості з інших планет Сонячної системи.
Експеримент First Light
Експеримент у межах програми NASA з оптичного зв’язку в далекому космосі (DSOC) став черговим кроком на шляху до створення високошвидкісних і ефективних методів комунікації. Успішне встановлення зв’язку на величезній відстані вже отримало назву First Light.
Технологія оптичного зв’язку базується на використанні високочастотного імпульсного випромінювання, зокрема, ближнього інфрачервоного діапазону. Це забезпечує значне збільшення пропускної здатності. Такий підхід дозволяє підвищити швидкість передачі даних, що особливо важливо для космічних місій, де кожна секунда має величезне значення.
Такий вибір спектрального діапазона дозволяє інженерам легко передавати його у вигляді лазерного променя. В ньому енергія концентрується у вузькому каналі, зменшуючи витрати та ускладнюючи можливість спотворення сигналу у порівнянні з радіохвилями.
Інженерний виклик
Налагодження оптичної системи передачі даних є великим технічним викликом. Для цього потрібно створити потужні технічні засоби — зокрема, надпровідні високоефективні матриці детекторів для підготовки інформації до передачі та її декодування на іншому кінці.
Під час останнього етапу випробувань лазерні фотони подолали 16 млн км від космічного апарату до телескопа за 50 с. При цьому і приймач, і передавач рухалися в космосі з великою відносною швидкістю.
Лазерний приймач, використаний для встановлення зв’язку, розташований на борту космічного апарату Psyche, який наразі прямує до Головного астероїдного поясу між Марсом і Юпітером. Важливо відзначити, що його місія передбачає обліт Марса, тож випробування новітньої технології продовжуватимуться для підвищення її ефективності в різних умовах.
Раніше ми повідомляли про те, як лазер NASA зазирнув під ковдру тропічного лісу.
За матеріалами sciencealert.com
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
