_ Optică pentru spațiul adânc proiectul demonstrativ de comunicare merge înainte

Cercetătorii raportează noi rezultate din proiectul demonstrativ al tehnologiei NASA Deep Space Optical Communications (DSOC), care dezvoltă și testează noi surse laser avansate pentru comunicarea optică în spațiul adânc. Capacitatea de a efectua comunicații optice în spațiu liber în întregul sistem solar ar depăși capacitățile sistemelor de comunicații radio utilizate acum și ar oferi lățimea de bandă necesară pentru viitoarele misiuni spațiale pentru a transmite cantități mari de date, inclusiv imagini și videoclipuri de înaltă definiție.< /p>

Sistemul demonstrativ constă dintr-un transceiver laser de zbor, un transmițător laser la sol și un receptor laser la sol. Transmițătorul de legătură în jos a fost instalat pe nava spațială Psyche, care va călători către un asteroid metalic unic numit și Psyche, care orbitează în jurul Soarelui între Marte și Jupiter.

Malcolm. W. Wright, de la Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, va prezenta rezultatele testelor funcționale și de mediu ale ansamblului transmițătorului laser de zbor DSOC pe legătura descendentă și ansamblului transmițătorului pe legătura în sus la sol la Optica Laser Congress, 11-15 decembrie 2022.

Validarea comunicațiilor optice în spațiul profund va permite transmiterea înapoi a imaginilor de înaltă definiție în timpul explorării robotizate și cu echipaj uman a corpurilor planetare, utilizând resurse comparabile cu telecomunicațiile de ultimă generație cu frecvență radio.

Transmiterea în spațiul profund

Deși comunicațiile optice în spațiul liber de la spațiu la sol au fost demonstrate la distanțe cât mai departe de Lună, extinderea unor astfel de legături către intervalele de spațiu profund necesită noi tipuri de transmițătoare laser. Laserul de zbor pe legătura descendentă trebuie să aibă o eficiență fotonică ridicată în timp ce suportă puterea de vârf aproape de kilowați. Laserul uplink necesită puteri medii de mai mulți kilowați cu lățime de linie îngustă, calitate bună a fasciculului și rate scăzute de modulație.

Ansamblul transmițător laser de zbor folosește un oscilator principal bazat pe fibră co-dopată Er-Yb de 5 W de putere medie. Laser amplificator de putere cu lățimi discrete de impuls de la 0,5 la 8 ns într-un fascicul de ieșire polarizat la 1550 nm cu un raport de extincție de peste 33 dB. Laserul a trecut testele de verificare și de mediu înainte de a fi integrat în navele spațiale. Testarea completă a transmițătorului laser de zbor cu ansamblul receptor la sol a validat, de asemenea, performanța legăturii optice pentru o varietate de formate de impulsuri și a verificat interfața cu ansamblul electronic DSOC.

Lansarea unei noi abordări< /p>

Ansamblul transmițător de legătură în sus la sol poate suporta legături optice cu o putere medie de până la 5,6 kW la 1064 nm. Include zece transmițătoare laser pe bază de fibră cu lungime de undă continuă din clasa kilowați modificate pentru a suporta formatele de modulație. Un răcitor plasat la distanță asigură managementul termic pentru lasere și surse de alimentare. Laserul uplink va oferi, de asemenea, un far luminos pe care transceiver-ul de zbor se poate bloca.

„Folosirea mai multor surse laser individuale care se propagă prin sub-apertura de pe oglinda primară a telescopului reduce necesarul de energie de la o singură sursă, ", a spus Wright. „Permite, de asemenea, atenuarea turbulențelor atmosferice și reduce densitatea puterii pe oglinzile telescopului.”

Acum, că testarea la nivel de nave spațială este finalizată, nava spațială Psyche – cu transceiver-ul laser de zbor la bord – va fi integrată într-un vehicul de lansare. Demonstrația tehnologiei DSOC va începe la scurt timp după lansare și va continua timp de un an, pe măsură ce nava spațială se îndepărtează de Pământ și în cele din urmă efectuează un zbor pe Marte.

(Fluierul)