NASA завершило рекордный оптический эксперимент связи на марсианской дистанции

В конце августа подошёл к концу двухлетний эксперимент NASA по оптической передаче данных в глубокий космос. Аппаратура, установленная на борту зонда «Психея», эффективно отправила и приняла лазерный импульс с удалённостью в 350 миллионов километров от Земли – это примерно соответствует расстоянию до Марса. В ходе 65 сеансов связи на Землю было передано 13,6 терабита информации.

Спустя всего месяц после старта в 2023 году система подтвердила свою работоспособность, установив соединение с оптическим терминалом на борту аппарата. В декабре того же года был установлен исторический рекорд: передача видео в ультравысоком разрешении (UHD) на дистанцию свыше 30,5 миллионов километров – что примерно в 80 раз дальше, чем до Луны – со скоростью 267 Мбит/с. А 3 декабря 2024 года дальность оптической связи была доведена до 494 миллионов километров – больше, чем среднее расстояние между Землёй и Марсом.

Для проведения опыта использовались лазерный передатчик на борту «Психеи» и две наземные станции. Трёхкиловаттный лазер обсерватории Table Mountain в JPL отвечал за передачу сигнала и помогал аппарату точно направлять лазерный луч на Землю. Приём слабоинтенсивного сигнала, преодолевшего сотни миллионов километров, осуществлялся посредством 200-дюймового телескопа Паломарской обсерватории в Калифорнии: его большая апертура обеспечивала надёжный приём фотонных импульсов и их последующее преобразование в цифровые данные.

Учёные столкнулись с рядом препятствий – от неблагоприятных погодных явлений до лесных пожаров в Южной Калифорнии – но успешно завершили миссию. В рамках эксперимента информация также принималась экспериментальной гибридной антенной (радиочастотно-оптической), а также через телескопы Паломара и дополнительный 1-метровый телескоп, что продемонстрировало возможности резервирования каналов и повышения устойчивости связи.

Успешный исход опыта подтверждает перспективность лазерных каналов связи для будущих космических программ. Как отметил Кевин Коггинс, заместитель руководителя программы космической связи и навигации NASA, предстоящие миссии на Луну и Марс потребуют передачи крупных объёмов данных, включая высококачественные изображения. Сочетание радиочастотных и оптических коммуникаций позволит NASA выполнить эти задачи. Этот эксперимент открывает новую эру высокоскоростной передачи данных в глубоком космосе, значительно ускорив исследование и освоение Солнечной системы.

Источник: iXBT