NASA의 개척자 심우주 광통신(DSOC) 이번 기술 시연은 놀라운 거리에 걸쳐 신호를 성공적으로 전송하는 심우주 레이저 통신 분야의 새로운 기록을 세웠습니다. 2억 9천만 마일(4억 6천만km)– 둘 사이의 가장 먼 거리와 같습니다. 땅 그리고 화성. 이 성과는 선박에서 시작된 DSOC 임무의 첫 번째 단계가 완료되었음을 의미합니다. 심령 우주선 ~에 2023년 10월 13일. NASA는 레이저 기술을 사용하여 미래 임무를 위한 데이터 전송 속도와 용량을 획기적으로 향상시키는 우주 통신 방법을 개발하고 있습니다. 화성 그리고 그 이상.
우주통신기술의 도약
DSOC 시연은 기존 무선 주파수 통신 시스템 대신 레이저를 사용하여 공간에서 데이터가 전송되는 방식의 한계를 넓히기 위해 설계되었습니다. 레이저 통신은 데이터를 전송하는 능력을 가지고 있습니다. 100배 더 빨라짐 현재의 방법을 미래 우주 탐사를 위한 혁신적인 기술로 만들고 있습니다. ~에 따르면 미라 스리니바산NASA에서 프로젝트 운영을 이끌고 있습니다. 제트추진연구소(JPL)기술 제공은 이미 기대치를 뛰어넘었습니다. “이것은 중요한 성과입니다. 레이저 통신에는 매우 높은 수준의 정밀도가 필요합니다. Psyche를 출시하기 전에는 더 먼 거리에서 성능이 얼마나 저하될지 몰랐습니다.”라고 Srinivasan은 설명했습니다. 추적 및 신호 전달에 대한 검증이 이루어졌습니다.”라고 그녀는 덧붙였습니다. “이는 광통신이 태양계를 탐색하는 강력하고 혁신적인 방법이 될 수 있음을 확인시켜 줍니다.”
DSOC 기술은 온보드 레이저 트랜시버를 사용합니다. 심령 우주선지상에 2개의 지상국이 추가되어 데이터를 보내고 받습니다. 그만큼 헤일 망원경 Caltech의 Palomar Observatory는 깊은 우주로부터 레이저 신호를 수신하는 다운링크 스테이션 역할을 합니다. 광통신망원경 연구실 JPL의 테이블 마운틴 시설에서 그는 강력한 장비를 사용하여 신호를 보냅니다. 7킬로와트 레이저. 이 시스템을 통해 NASA는 복잡한 과학 데이터, 고화질 이미지, 심지어 비디오 클립까지 광대한 거리에 걸쳐 전례 없는 속도로 전송할 수 있습니다.
심우주 이정표 달성
DSOC 임무의 주요 목표 중 하나는 광통신이 깊은 공간에 걸쳐 데이터를 고속으로 안정적으로 전송할 수 있음을 증명하는 것입니다. 이 임무는 이미 많은 인상적인 이정표를 달성했습니다. 언제 심령 우주선 그는 3300만 마일(5300만km) 멀리 떨어진 곳(대략 화성이 지구에 가장 가까운 거리)에서 시스템은 최대 0.300초의 속도로 데이터를 전송할 수 있었습니다. 267Mbps. 이 속도는 지구상의 초고속 광대역 인터넷과 비교할 수 있으며, 이는 우주 통신의 큰 도약을 의미합니다.
우주선이 더 멀리 이동할수록 데이터 전송 속도는 자연스럽게 감소했습니다. 그때쯤에는 본인 그는 2억 4천만 마일(3억 9천만km) 지상에서 시스템은 여전히 인상적인 다운링크 속도를 유지합니다. 6.25Mbps피크가 있는 8.3Mbps. 최대 속도보다 느리긴 하지만 이 성능은 비슷한 거리에서 무선 주파수 통신 시스템이 달성할 수 있는 것보다 여전히 훨씬 높습니다.
DSOC 기술 시연에서는 또한 디지털 버전과 같은 고유한 데이터 세트를 포함하여 대량의 데이터를 전송하는 능력도 테스트했습니다. 애리조나 주립대학교의 “자체 영감을 받은” 작품팀원들의 애완동물 사진, 45초 HD 비디오 오래된 TV 테스트 패턴을 스푸핑합니다. 이 영상은 다음에서 복사되었습니다. 2억 4천만 마일 떨어진 곳이는 레이저를 통해 우주에서 방송되는 최초의 초고화질 영상을 나타냅니다. 프로젝트 기술, 나의 아버지 비스와스그는 이 성과의 중요성을 다음과 같이 설명했습니다. “시스템의 주요 목표는 데이터 속도 감소가 거리의 역제곱에 비례한다는 것을 입증하는 것이었습니다. 우리는 이 목표를 달성하고 프시케와 엄청난 양의 테스트 데이터를 전송했습니다. 레이저를 통한 우주선 증가. 11TB 이 기술 시연의 첫 번째 단계에서 데이터의 연결이 성공적으로 이루어졌습니다.
레이저 통신이 미래에 의미하는 것
DSOC 프로젝트는 미래의 인간 탐사를 준비하기 위한 NASA의 광범위한 노력의 일부입니다. 화성 그리고 다른 먼 천체. 데이터 전송 속도를 향상함으로써 레이저 통신은 보다 복잡한 과학 임무는 물론 미래의 유인 임무에 필수적인 고화질 비디오 및 이미지도 가능하게 합니다. 신뢰성과 고속 데이터 전송에 중점을 둔 이 기술은 수백만 마일 떨어진 곳에서도 우주비행사와 지구 임무 통제 간의 실시간 통신을 지원할 수 있습니다.
NASA의 레이저 통신 기술은 임무 능력을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력도 가지고 있습니다. 기존 RF 시스템은 대역폭과 속도로 인해 제한되며, 장거리로 데이터를 전송하려면 상당한 전력이 필요한 경우가 많습니다. 이에 반해 레이저 시스템이 사용된다. 고주파 빛 (이 경우 근적외선) 데이터 밀도가 훨씬 높아져 전송 속도가 빨라집니다. 레이저의 주파수가 높을수록 전송당 더 많은 데이터를 수집할 수 있어 NASA가 지구에서 멀리 떨어진 우주선과 통신하는 방식에 혁명을 일으킬 수 있습니다.
먼 거리에 걸쳐 고화질 데이터를 전송하는 DSOC 시스템의 성공은 화성에 대한 유인 임무를 포함하여 NASA가 미래에 대해 구상하는 임무 유형을 지원하는 데 중요한 단계입니다. 레이저 통신 기술은 정보 전송 및 수신에 필요한 시간을 크게 줄이고 임무 효율성을 향상하며 심우주 탐사 가능성을 확장할 수 있습니다.
DSOC 프로젝트의 향후 단계
DSOC 임무의 첫 번째 단계가 종료되었지만 NASA는 기술을 계속 테스트하고 개선할 계획입니다. 다음 단계는 에 시작됩니다. 2024년 11월시스템이 장기적인 기능을 테스트하기 위해 짧은 가동 중지 시간을 거친 후입니다. 켄 앤드류스JPL 프로젝트의 비행 운영 책임자는 다음 단계에 대해 설명했습니다. “우리는 비행 레이저 트랜시버의 전원을 켜고 기능을 간략하게 점검할 것입니다. 이 작업이 완료되면 트랜시버를 전체 설계 기능으로 작동할 수 있을 것으로 기대됩니다. 나중에 시작되는 연결 후 단계 동안.”
이 다음 단계에는 Psyche가 다음 단계를 향한 여정을 계속하면서 더 오랜 기간 동안 더 먼 거리에서 작동할 수 있는 시스템의 능력을 테스트하는 것이 포함됩니다. 미네랄이 풍부한 소행성 화성과 목성 사이의 주요 소행성대에 위치하고 있습니다. 장기 프시케 임무는 장기간에 걸쳐 레이저 통신을 테스트할 수 있는 더 많은 기회를 제공하여 NASA에 심우주의 까다로운 조건에서 시스템이 어떻게 작동하는지에 대한 중요한 데이터를 제공할 것입니다.
DSOC 임무는 다음에 의해 관리됩니다. NASA의 우주 기술 임무국(STMD)다음을 포함한 많은 파트너의 지원을 받습니다. MIT 링컨 연구소, L3 해리스, 파이버텍그리고 칼텍 광학 관측소. 이 디스플레이는 NASA가 다양한 프로그램을 통해 발전시키고 있는 광통신 기술에 대한 수년간의 연구 개발을 바탕으로 구축되었습니다.
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”