డీప్ స్పేస్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్స్ (DSOC): NASA లేజర్‌ని పరీక్షించింది

రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ ఆధారిత లోతైన స్పేస్ తక్కువ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు అధిక డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ రేట్ల అవసరం కారణంగా కమ్యూనికేషన్ పరిమితులను ఎదుర్కొంటుంది. లేజర్ లేదా ఆప్టికల్ ఆధారిత వ్యవస్థ కమ్యూనికేషన్ పరిమితులను విచ్ఛిన్నం చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. నాసా తీవ్ర దూరాలకు వ్యతిరేకంగా లేజర్ కమ్యూనికేషన్‌లను పరీక్షించింది మరియు అధిక-బ్యాండ్‌విడ్త్ కమ్యూనికేషన్‌లను లోతుగా ప్రదర్శించింది స్పేస్ ప్రస్తుతం లోతుగా ప్రయాణిస్తున్న సైక్ స్పేస్‌క్రాఫ్ట్ నుండి 32 మిలియన్ కి.మీ దూరం నుండి లేజర్ ద్వారా ఒక అల్ట్రా-హై-డెఫినిషన్ వీడియోను భూమికి ప్రసారం చేసినప్పుడు స్పేస్ మధ్య ఉల్క బెల్ట్‌లో ఉన్న మెటల్-రిచ్ ఆస్టరాయిడ్ సైకి మార్చి మరియు బృహస్పతి. ఇది చంద్రునికి ఆవల ఉన్న ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌ల యొక్క మొదటి ప్రదర్శన. లోతైన స్పేస్ నెట్‌వర్క్ (DSN) యాంటెన్నా రెండింటినీ అందుకుంది రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్ సిగ్నల్స్.

డీప్ స్పేస్ కమ్యూనికేషన్ ఎక్కువగా రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది. అయినప్పటికీ, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ ఆధారిత వ్యవస్థ ప్రస్తుత మరియు భవిష్యత్తు కమ్యూనికేషన్ అవసరాలను తీర్చదు స్పేస్ పరిమిత బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు అధిక డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ రేట్ల డిమాండ్‌ను దృష్టిలో ఉంచుకుని సెక్టార్.

మరోవైపు, లేజర్ లేదా ఆప్టికల్ ఆధారిత కమ్యూనికేషన్ పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్‌లు, అధిక డేటా రేట్ లింక్‌లు మరియు తక్కువ SWaP (పరిమాణం, బరువు మరియు శక్తి) టెర్మినల్స్ పరంగా అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ఇది ప్రస్తుతం వాడుకలో ఉన్న అత్యంత అధునాతన రేడియో సిస్టమ్‌ల సామర్థ్యం కంటే 10 నుండి 100 రెట్లు డేటా రేట్లను పెంచే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, తద్వారా కమ్యూనికేషన్ పరిమితులను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. అందువల్ల, అధిక సామర్థ్యం గల లోతైన కోసం ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లను ముందుకు తీసుకెళ్లడం అత్యవసరం స్పేస్ భవిష్యత్ ఇంటర్‌ప్లానెటరీ డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ అవసరాలను తీర్చగల సామర్థ్యం గల కమ్యూనికేషన్‌లు.

డీప్ స్పేస్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్స్ (DSOC) ప్రయోగం అనేది ప్రస్తుతం లోతుగా ప్రయాణిస్తున్న సైక్ స్పేస్‌క్రాఫ్ట్ ఆన్‌బోర్డ్ పేలోడ్ యొక్క సాంకేతిక ప్రదర్శన. స్పేస్ మెటల్-రిచ్ ఉల్క మధ్య ఆస్టరాయిడ్ బెల్ట్‌లో ఉన్న సైక్ మార్చి మరియు బృహస్పతి. డిసెంబర్ 2023లో, ఇది అధిక-బ్యాండ్‌విడ్త్ కమ్యూనికేషన్‌లను లోతుగా ప్రదర్శించింది స్పేస్ అది 32 మిలియన్ కిమీ లోతైన అంతరిక్షం నుండి లేజర్ ద్వారా భూమికి అల్ట్రా-హై-డెఫినిషన్ వీడియోను ప్రసారం చేసినప్పుడు. ఇది చంద్రునికి ఆవల ఉన్న ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌ల యొక్క మొదటి ప్రదర్శన.

ది డీప్ స్పేస్ నెట్‌వర్క్ (DSN) అనేది సౌర వ్యవస్థను అన్వేషించే సుదూర అంతరిక్ష నౌకలతో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ప్రపంచంలోని వివిధ ప్రాంతాలలో ఉన్న సౌకర్యాల నెట్‌వర్క్. ఈ నెట్‌వర్క్ యొక్క ప్రయోగాత్మక యాంటెన్నా రేడియో మరియు లేజర్ సిగ్నల్స్ రెండింటినీ లోతైన ప్రదేశంలో సైక్ స్పేస్‌క్రాఫ్ట్ నుండి ప్రకాశిస్తుంది. ప్రస్తుతం రేడియో సిగ్నల్స్ ద్వారా స్పేస్ క్రాఫ్ట్‌లతో కమ్యూనికేట్ చేస్తున్న DSN యాంటెన్నాలను లేజర్ కమ్యూనికేషన్‌ల కోసం రీట్రోఫిట్ చేయవచ్చని ఇది సూచిస్తుంది.

***

ప్రస్తావనలు:

Karmous S., మరియు ఇతరులు 2022. ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లు డీప్ స్పేస్ కమ్యూనికేషన్‌ల భవిష్యత్తును ఎలా రూపొందిస్తాయి? ఒక సర్వే. ప్రిప్రింట్ arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933

రాబిన్సన్ BS, 2023. స్పేస్ ఎక్స్‌ప్లోరేషన్ అండ్ సైన్స్ కోసం ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్స్. ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్స్ కాన్ఫరెన్స్ 2023.

NASA యొక్క టెక్ డెమో మొదటి వీడియోను లోతైన అంతరిక్షం నుండి లేజర్ ద్వారా ప్రసారం చేస్తుంది. 18 డిసెంబర్ 2023న పోస్ట్ చేయబడింది. ఇక్కడ అందుబాటులో ఉంది https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/

నాసా వార్తలు – NASA యొక్క కొత్త ప్రయోగాత్మక యాంటెన్నా డీప్ స్పేస్ లేజర్‌ను ట్రాక్ చేస్తుంది. 08 ఫిబ్రవరి 2024న పోస్ట్ చేయబడింది. ఇక్కడ అందుబాటులో ఉంది https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/