Zhruba před měsícem, 13. října 2023, odstartovala americká sonda Psyche na monumentální misi ke „kovové“ planetce 16 Psyche. Je to fascinující cíl, možná osiřelé železné jádro dávné protoplanety. Sonda Psyche ale poletí do hlavního pásu planetek, kde se tato planetka nachází, dost dlouho, téměř 6 let.
Snad aby se sonda a její operátoři tak dlouhou dobu nenudili, nese Psyche na palubě pozoruhodný experiment. Jde o testovací zařízení pro vesmírnou laserovou komunikaci Deep Space Optical Communications čili DSOC, které bude vysílat i přijímat širokopásmová data mezi Psyche a Zemí.
Systém DSOC byl poprvé v reálné akci před pár dny, 14. listopadu (2023). Jeho laserový transceiver, tedy vysílač a zároveň i přijímač, se napojil na výkonný laserový „maják“, vysílaný Optical Communications Telescope Laboratory v zařízení JPL Table Mountain Facility poblíž Wrightwoodu v Kalifornii.
Tento „naváděcí“ laserový paprsek pomohl systému DSOC se zaměřením laserového vysílání na teleskop Hale Telescope v Palomar Observatory, která leží asi 130 kilometrů jižně od Table Mountain. Automatické systémy na sondě i na Palomaru poté vyladily spojení, aby komunikace byla co nejlepší.
Následně se odehrál zásadní průlom ve vesmírné komunikaci a mezi systémem DSOC na palubě Psyche a Palomarem na Zemi proběhla oboustranná komunikace s daty obsaženými v blízce infračerveném laserovém paprsku. Vysílání se uskutečnilo na vzdálenost asi 16 milionů kilometrů, což znamená rekord v optické komunikaci.
Systém DSOC je teď pouze experimentální a nepočítá se s tím, že by přenášel skutečná data mise Psyche. Tým experimentu koordinuje své akce s operátory mise Psycho, aby nedošlo ke vzájemnému narušení činnosti. První test byl naprosto úspěšný. Teď budou následovat další testy, v různých vzdálenostech od Země.
Laserová technologie systému DSOC umožňuje přenášet data 10 až 100krát rychleji, než to dovedou dnešní nejlepší systémy pro rádiovou komunikaci s vesmírnými sondami. V obou případech sice jde o elektromagnetické vlny (blízce infračervené a rádiové), ale laserová komunikace více zhušťuje přenos dat, takže probíhá rychleji. To by mělo přispět k rozvoji nových technologií a metod pro průzkum vesmíru, který je doposud svázaný nepříliš oslnivou kapacitou rádiového přenosu.
Video: Testing Space Lasers for Deep Space Optical Communications (Mission Overview)
Video: NASA's Psyche Mission to an Asteroid: Official NASA Trailer
Literatura
EOS Space Systems postavili pozemní laser pro sestřelování orbitálního odpadu
Autor: Stanislav Mihulka (09.04.2021)
Vysokorychlostní laserový internet projektu Taara spojil vzduchem dvě města
Autor: Stanislav Mihulka (19.09.2021)
Internet přenášený laserovými satelity může nahradit podmořské kabely
Autor: Stanislav Mihulka (10.07.2023)
Diskuze:
Re: elisa
Petr Slachta,2023-11-22 15:02:03
Jasně, chápu že tohlo konkrétně nemá s elisou společného nic. Ale přecejen by se projektu elisa mohly nějaké informace hodit. Minimálně třeba jako potvrzení jejich předpokladů.
Samozřejmě, pokud se už někde jinde testovalo chování paprsku na těchto vzdálenostech, tak potom je to asi bezpředmětné.
Elisa
Petr Slachta,2023-11-22 05:49:00
No a asi mohou získat i potřebné zkušenosti pro ten vesmírný detektor gravitačních vln, ne?
Nicméně, už se těším až si budu číst o podobném experimentu, ale s kvantově provázanými částicemi.
Re: Elisa
Petr Petr,2023-11-22 08:11:19
S Elisou ani s kvantovým provázáním to nemá nic společného. Jde čistě jen o normální komunikaci ("optické pojítko").
https://en.wikipedia.org/wiki/Deep_Space_Optical_Communications
Podle NASA
https://web.archive.org/web/20161203150128/http://scienceandtechnology.jpl.nasa.gov/research/research-topics-list/communications-computing-software/deep-space-communications
testovali svazek 15 μrad (divergence), což na vzdálenost 16 miliónů km udělá na Zemi stopu laserového svazku 240 km velkou (a jen 5 m teleskopem posbírají relativně 4E-10 vyslaného výkonu), což je ale stále mnohem lokalizovanější než radiofrekvence, které vysílají do směru mnoha stupňů.
Re: Re: Elisa
D@1imi1 Hrušk@,2023-11-22 17:59:35
Díky za doplnění hodnoty rozbíhavosti laseru, která mě zajímala. Vzdálenost 16 milionu kilometrů je v rámci Sluneční soustavy relativně malá - například Mars se pohybuje vůči Zemi zhruba o řád dál (56-400 mil. km). Na jakou vzdálenost předpokládají, že ta laserová komunikace půjde využít? Je vůbec něčím omezená, nebo by se pouze u velkých vzdáleností snížila přenosová rychlost?
Re: Re: Re: Elisa
Marcel Brokát,2023-11-23 13:46:28
Tak třeba citlivostí a selektivností detektoru na straně příjemce....
Re: Re: Re: Re: Elisa
D@1imi1 Hrušk@,2023-11-23 17:49:59
To by jednoho nenapadlo... Je limit vzdálenosti větší, než kam doletí lidské sondy? Jestli není, kde leží hranice využitelnosti?
Re: Re: Re: Re: Re: Elisa
Marcel Brokát,2023-11-25 18:56:43
Hmmm ale z toho vyplývají limity, když je to jasné proč se ptáte? Čísla Vám pro vesmír neřeknu, jen vím, že optická komunikace měla vždy své limity. Na zemi to je jasné, protože atmosféra a déšť, sníh, prach... Navíc nutnost přímé viditelnosti spoje, problém rozbíhavosti paprsku, souosost soustavy vysílač/příjímač.... řada toho bude platit i pro vesmír...
Jinými slovy, pokud to avizují jako úspěch asi se jim nějaká překážka povedla vyřešit...
A nakonec - no principiální omezení asi moc zásadní není, vzhledem k tomu, že koukáme na světlo ze vzdálených galaxií, ne?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
