Зонд НАСА «Психея», следующий к астероиду Главного пояса, несет на себе экспериментальную технологию DSOC (Deep Space Optical Communications). Этот проект представляет собой первую попытку проверки лазерной связи для дальнего космоса, включая связь с Марсом.
Это достижение было совершено с невероятного расстояния – 226 млн км, что составляет половину расстояния между Землей и Солнцем (около 150 млн км). При этом скорость, с которой это было сделано, оказалась значительно выше запланированного проектом значения.
Эксперимент проходит все более успешно
После начала работы системы «Психея», DSOC изначально использовалась для передачи данных, которые были заранее загружены в лазерный приемопередатчик. Этот проект показал, что приемопередатчик способен принимать информацию от мощного лазера, расположенного на объекте JPL Table Mountain, недалеко от Райтвуда, штат Калифорния. Также возможно отправлять данные на приемопередатчик и затем передавать их обратно на Землю в течение той же ночи.
В рамках этого демонстрационного проекта НАСА лазерная технология связи позволит передавать данные на скорости, которая в 10-100 раз превышает показатели современных радиосистем, применяемых в космических миссиях.
Учитывая, что зонд находится на расстоянии, в семь раз превышающем предыдущее, снижение скорости передачи и приема данных было предсказуемым. В ходе испытаний 8 апреля аппарат «Психея» передавал тестовые данные по лазерной связи на скорости до 25 Мбит/с. Этот показатель значительно превышает запланированную демонстрационную скорость не менее 1 Мбит/с.
Передача научных данных с помощью лазера из отдаленных космических районов
8 апреля, в ходе испытаний, команда проекта активировала полетовой лазерный приемопередатчик для передачи данных, сгенерированных аппаратом «Психея». Одновременно с передачей данных по радиоканалу в сеть НАСА Deep Space Network (DSN), оптическая система связи передавала их часть на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории Калтеха, расположенной в округе Сан-Диего. Это наземная станция нисходящей связи, используемая для эксперимента DSOC.
Кен Эндрюс, возглавляющий летные операции в рамках проекта в JPL, заявил: » Объем передаваемых данных был незначительным, и время занимало мало, однако сам факт осуществления этого действия в настоящее время оказался неожиданным «.
Штормы создают наибольшие трудности для операций, связанных с передачей данных: радиочастотная связь обычно устойчива к различным погодным условиям, однако для оптической связи, необходимо относительно чистое небо, чтобы обеспечить передачу данных с высокой пропускной способностью.
В последнее время специалисты JPL провели испытания, в рамках которых использовали Паломарскую обсерваторию, экспериментальную оптическую радиочастотную антенну, комплекс глубокой космической связи DSN в Голдстоу, Калифорния, и детектор на горе Столовая для синхронного приема одного и того же сигнала.
Создание сети наземных станций, функционирующих как крупный приемник, способно повысить чувствительность при приеме сигналов из глубокого космоса. Данный подход также эффективен в случае выхода из строя одной из станций из-за неблагоприятных погодных условий, поскольку остальные смогут продолжить прием.