NASAの宇宙船「プシケ」は、地球と月の間の距離の40倍離れた地上局にデータを送信することに成功した。
2022年12月、アストロテック宇宙運用施設にDSOCの金メッキ飛行レーザートランシーバーを搭載したプシケ宇宙船。写真： NASA/ベン・スメゲルスキー
NASAの宇宙船プシケのDSOC実験では、近赤外線レーザー信号と実験データを1600万キロメートルの距離からカリフォルニア州サンディエゴ郡のパロマー天文台のヘール望遠鏡に送信し、光通信の新記録を樹立したとInteresting Engineeringが11月17日に報じた。地球と月の距離の40倍にあたるこの距離は、この技術の実証としてはこれまでで最も遠い距離となる。
プシケ宇宙船は、小惑星16番プシケの調査を目的として10月に宇宙に打ち上げられた。搭載されているDSOC実験は、現在宇宙船で使用されている無線周波数システムよりも10～100倍高いデータ伝送速度を実証することを目的としている。
近赤外線レーザーと無線通信はどちらも電磁波を使用してデータを送信します。しかし、近赤外線はデータをより密な波に詰め込むため、地上局はより多くのデータを受信できます。これは将来のロボットや有人探査ミッションに役立ち、より高解像度の科学機器もサポートします。
実験は11月14日、カリフォルニア州ライトウッド近郊のジェット推進研究所（JPL）テーブルマウンテン施設の光通信望遠鏡研究所から送信されたアップリンクレーザービーコンにPsyche搭載の飛行レーザートランシーバーがロックオンし、大きな節目を迎えた。アップリンク レーザー ビーコンは、トランシーバーにダウンリンク レーザーをパロマー (テーブル マウンテンの南 130 km) に向けるよう指示します。トランシーバーと地上局の自動システムも方向を調整します。
「これは今後数カ月間のDSOCの多くの重要なマイルストーンの一つであり、科学情報、高解像度の画像や動画を送信し、人類の次の大きな飛躍である火星への人類の派遣を支える、より高速なデータ通信への道を開くものだ」とワシントンのNASA本部で技術実証を担当するディレクターのトルーディー・コルテス氏は述べた。
「11月14日のテストは、地上機器と飛行用トランシーバーを完全に統合した初めてのテストであり、DSOCとPsyche運用チームが連携して作業する必要がありました。大きな課題であり、やるべきことは山積みですが、短期間でデータの送信、受信、そしてデコードを行うことができました」と、JPLのDSOC運用チームリーダー、ミーラ・スリニヴァサン氏は述べています。
光通信は低地球軌道から月まで実証されているが、DSOCは深宇宙での初めての実験である。レーザー光線を何百万キロメートルもの距離に渡って照射するには、極めて正確な照準が必要です。
この実験では、光が宇宙船から地球に届くまでにかかる時間も考慮する必要があった。プシケと地球の間の最も遠い距離では、DSOC の近赤外線光子が往復するのに約 20 分かかります (11 月 14 日のテストでは、プシケから地球までの移動時間は約 50 秒でした)。その間、宇宙船と惑星の両方が動いていたため、アップリンク レーザーとダウンリンク レーザーも位置の変化に合わせて調整する必要がありました。
Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）
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