ناسا تسجل رقما قياسيا في الاتصالات البصرية على مسافة 16 مليون كيلومتر

[إعلان 1]

نجحت مركبة الفضاء Psyche التابعة لوكالة ناسا في إرسال بيانات إلى محطة أرضية على مسافة أكبر بـ 40 مرة من المسافة بين الأرض والقمر.

مركبة الفضاء Psyche في منشأة Astrotech Space Operations في ديسمبر 2022، وهي مجهزة بجهاز إرسال واستقبال ليزر طيران مغطى بالذهب من DSOC. الصورة: ناسا/بن سميجلسكي — مركبة الفضاء Psyche مزودة بجهاز إرسال واستقبال ليزر طيران مغطى بالذهب من DSOC في منشأة Astrotech Space Operations في ديسمبر 2022. الصورة: *ناسا/بن سميجلسكي*

سجلت تجربة DSOC على مركبة Psyche الفضائية التابعة لوكالة ناسا رقماً قياسياً جديداً في مجال الاتصالات البصرية من خلال إرسال إشارة ليزر قريبة من الأشعة تحت الحمراء مع بيانات تجريبية على مسافة 16 مليون كيلومتر إلى تلسكوب Hale في مرصد Palomar في مقاطعة سان دييغو، كاليفورنيا، حسبما أفاد موقع Interesting Engineering في 17 نوفمبر. وعلى مسافة تعادل 40 ضعف المسافة بين الأرض والقمر، يعد هذا أبعد عرض لهذه التكنولوجيا على الإطلاق.

تم إطلاق مركبة الفضاء Psyche إلى الفضاء في أكتوبر بهدف دراسة الكويكب 16 Psyche. تهدف تجربة DSOC على متن المركبة إلى إثبات سرعات نقل البيانات بما يتراوح بين 10 إلى 100 مرة أعلى من أنظمة الترددات الراديوية التي تستخدمها المركبات الفضائية حاليًا.

تستخدم كل من الاتصالات اللاسلكية والليزر القريب تحت الأحمر الموجات الكهرومغناطيسية لنقل البيانات. ومع ذلك، يعمل الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء على تجميع البيانات في موجات أكثر إحكاما، مما يسمح لمحطة الأرض بتلقي المزيد من البيانات. وهذا مفيد لمهام الاستكشاف الروبوتية أو المأهولة المستقبلية، كما يدعم أيضًا الأدوات العلمية ذات الدقة العالية.

وصلت التجربة إلى معلم رئيسي في 14 نوفمبر، عندما قام جهاز إرسال واستقبال الليزر الطائر على متن Psyche بالقفل على منارة ليزر صاعدة تم إرسالها من مختبر تلسكوب الاتصالات البصرية في منشأة Table Mountain التابعة لمختبر الدفع النفاث (JPL) بالقرب من رايتوود، كاليفورنيا. يعطي منارة الليزر الصاعدة تعليمات لجهاز الإرسال والاستقبال لتوجيه الليزر الهابط نحو بالومار (130 كم جنوب جبل تيبل). كما تقوم الأنظمة الأوتوماتيكية الموجودة على أجهزة الإرسال والاستقبال والمحطات الأرضية بضبط اتجاهها أيضًا.

وقالت ترودي كورتيس، مديرة العروض التكنولوجية في مقر ناسا في واشنطن: "يعد هذا أحد المعالم المهمة العديدة لـ DSOC في الأشهر المقبلة، مما يمهد الطريق لاتصالات بمعدلات بيانات أعلى يمكنها نقل المعلومات العلمية والصور عالية الدقة والفيديو ودعم القفزة العملاقة التالية للبشرية: إرسال البشر إلى المريخ".

كان اختبار 14 نوفمبر هو الأول من نوعه الذي يُدمج فيه بالكامل الأجهزة الأرضية وأجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بالطائرات، مما تطلب من فريقي عمليات مركز عمليات الفضاء (DSOC) و"سايكي" العمل بتناغم. كان تحديًا كبيرًا، وأمامنا الكثير من العمل، ولكن في وقت قصير، تمكنا من إرسال واستقبال وفك تشفير بعض البيانات، وفقًا لما قالته ميرا سرينيفاسان، قائدة فريق عمليات مركز عمليات الفضاء (DSOC) في مختبر الدفع النفاث.

لقد تم إثبات فعالية الاتصالات البصرية في مدار أرضي منخفض وحتى القمر، ولكن DSOC هي التجربة الأولى في الفضاء العميق. يتطلب توجيه شعاع الليزر على مسافة ملايين الكيلومترات هدفًا دقيقًا للغاية.

وكان لزاما على التجربة أن تأخذ في الاعتبار الوقت الذي يستغرقه الضوء للانتقال من المركبة الفضائية إلى الأرض. على أبعد مسافة بين Psyche والأرض، ستستغرق فوتونات الأشعة تحت الحمراء القريبة من DSOC حوالي 20 دقيقة للسفر ذهابًا وإيابًا (في الاختبار الذي تم إجراؤه في 14 نوفمبر، كان وقت السفر من Psyche إلى الأرض حوالي 50 ثانية). خلال ذلك الوقت، تحركت المركبة الفضائية والكوكب، لذا كان لا بد لأشعة الليزر الصاعدة والهابطة أن تتكيف أيضًا مع التغيير في الموضع.

ثو ثاو (وفقًا للهندسة المثيرة للاهتمام )

[إعلان 2]
رابط المصدر