Tento projekt je súčasťou prípravy na vyslanie astronautov na Mars.
Zdroj: iStockphoto.com
Projekt NASA Deep Space Optical Communications (DSOC), ktorého spustenie je naplánované na jeseň tohto roku, otestuje, ako by mohli lasery urýchliť prenos údajov s omnoho väčšou kapacitou v porovnaní so súčasnými rádiofrekvenčnými systémami používanými vo vesmíre.
Tento projekt je súčasťou prípravy NASA na vyslanie astronautov na Mars. Ak budú testy úspešné, je možné, že namiesto rádiových signálov budú na komunikáciu medzi Zemou a astronautmi použité lasery, ktoré by mohli prenášať dáta 10- až 100-krát vyššou rýchlosťou, ale aj v oveľa väčšom množstve.
Infračervené svetlo
NASA venuje čoraz väčšiu pozornosť laserovej a optickej komunikácii, keďže tieto formy majú potenciál výrazne prekonať možnosti rádiových vĺn, ktoré sa používajú už viac ako pol storočia. V prípade laserovej komunikácie je kľúčové infračervené svetlo, ktoré spája dáta do výrazne užších vlnových dĺžok, čo umožňuje pozemným staniciam súčasne prijímať väčšie objemy dát.
Laserová komunikácia sa už osvedčila na nízkej obežnej dráhe Zeme a na obežnej dráhe Mesiaca, ale hlboký vesmír predstavuje úplne nové výzvy.
Deep Space Optical Communications (DSOC). Zdroj: NASA
Prelomové technológie
Projekt je súčasťou misie Psyche. Cieľom sondy, ktorá má doraziť v roku 2026, je hlavný pás asteroidov medzi Marsom a Jupiterom. Na sonde je niekoľko doteraz netestovaných a prelomových technológií, ako je napríklad kamera na počítanie fotónov, ktorá bude pripojená k 22-centimetrovému teleskopu.
Dáta sa budú na sondu odosielať relatívne nízkou rýchlosťou pomocou teleskopu s priemerom 1 meter v Table Mountain v americkej Kalifornii. Rýchlosť prenosu by mala byť okolo 292 kb/s. Hneď ako vysielač zozbiera potrebné dáta, laser bude navádzaný na 5-metrový teleskop na observatóriu Palomar v USA a odošle dáta na Zem, kde sa budú analyzovať.
Pre zachytávanie signálu bol teleskop na Zemi vybavený novým supravodivým systémom detektorov. Táto zostava je kryogénne chladená, vďaka čomu dokáže detegovať dopadajúci laserový fotón. Laser sa vysiela vo forme sledu impulzov, ktoré musia prejsť vzdialenosť minimálne 300 miliónov kilometrov, aby mohli odborníci spracovať aj slabšie signály.
Čím ďalej bude sonda od Zeme, tým dlhšie bude fotónom trvať, kým k nám dorazia, čo spôsobí oneskorenie až o desiatky minút. Pozícia Zeme a kozmickej lode sa navyše bude neustále meniť, zatiaľ čo laserové fotóny budú cestovať. Toto oneskorenie prináša pre odborníkov technickú výzvu, budú ho musieť kompenzovať.
DSOC bude v testovacej fáze aktívny približne dva roky. Ak pôjde všetko podľa plánu, dá sa očakávať, že sa systém stane súčasťou niekoľkých kľúčových expedícií do neprebádaných kútov našej slnečnej sústavy.
Asteroid 16 Psyche. Zdroj: iStockphoto.com
Misia Psyche
Misia Psyche je cesta k jedinečnému asteroidu bohatému na kovy, ktorý obieha okolo Slnka medzi Marsom a Jupiterom. Asteroid Psyche je jedinečný tým, že je niklovo-železným pozostatkom jadra ranej planéty, čo sú jedny zo stavebných kameňov našej slnečnej sústavy. Psyche má priemer 222 kilometrov a je asteroidom triedy M.
Pretože nemôžeme priamo vidieť ani zmerať zemské jadro, Psyche ponúka jedinečné okno do histórie zrážok a stretov, ktoré vytvorili planéty slnečnej sústavy.
Sonda mala pôvodne štartovať už v auguste 2022, ale štart bol odložený na október 2023. Do vesmíru ju zo štartového komplexu 39A v Kennedyho vesmírnom stredisku vynesie ťažká nosná raketa Falcon Heavy spoločnosti SpaceX.
(JM)