NASA wysyła na Międzynarodową Stację Kosmiczną modem laserowy o przepustowości 1,2 Gb/s

NASA wykorzystuje Międzynarodową Stację Kosmiczną, statek kosmiczny wielkości boiska do piłki nożnej, który krąży wokół Ziemi, aby dowiedzieć się, jak żyć i pracować w kosmosie.

Od ponad 20 lat stacja kosmiczna stanowi wyjątkową platformę do badań i dochodzeń w takich dziedzinach, jak biologia, technologia, rolnictwo i nie tylko. Służy jako dom dla astronautów, którzy przeprowadzają eksperymenty, w tym udoskonalają możliwości komunikacji kosmicznej statku kosmicznego NASA.

W 2023 roku NASA wyśle ​​demonstrację technologii znaną jako NASAIluma-T (modem użytkownika LCRD na niskiej orbicie okołoziemskiej i stacja głośnikowa) do stacji kosmicznej. Wspólnie projekt ILLUMA-T i demonstracja przekaźników komunikacji laserowej (LCRD), która rozpoczęła się w grudniu 2021 r., ukończą pierwszy kompleksowy dwukierunkowy system przekaźników laserowych NASA.

Za pomocą ILLUMA-T zademonstruje Biuro Programu Astronautyki i Komunikacji (SCaN) NASA Siła komunikacji laserowej ze stacji kosmicznej. Wykorzystując niewidzialne światło podczerwone, systemy komunikacji laserowej przesyłają i odbierają informacje z większą szybkością transmisji danych. Dzięki większej szybkości transmisji danych misje mogą przesłać na Ziemię więcej zdjęć i filmów w jednej transmisji.

Demonstracja na niskiej orbicie

Po zainstalowaniu na stacji kosmicznej ILLUMA-T zademonstruje korzyści, jakie może zapewnić większa szybkość transmisji danych w misjach na niskiej orbicie okołoziemskiej.

„Łączność laserowa zapewnia misjom większą elastyczność i szybki sposób pobierania danych z kosmosuBadri Younis, były zastępca administratora programu SCaN NASA, powiedział. „Wykorzystujemy tę technologię podczas demonstracji w pobliżu Ziemi, na Księżycu i w przestrzeni kosmicznej.„

Oprócz wyższych szybkości transmisji danych systemy laserowe są lżejsze i zużywają mniej energii, co jest istotną zaletą przy projektowaniu statków kosmicznych. ILLUMA-T ma mniej więcej wielkość standardowej lodówki i zostanie podłączona do modułu zewnętrznej stacji kosmicznej w celu przeprowadzenia demonstracji z wykorzystaniem wyświetlacza LCDRD.

Zalety przekaźnika laserowego

Obecnie LCRD demonstruje zalety przekaźnika laserowego na orbicie geosynchronicznej w odległości 30 000 km od Ziemi, przesyłając dane między dwiema stacjami naziemnymi i przeprowadzając eksperymenty mające na celu ulepszenie możliwości lasera NASA.

„Gdy ILLUMA-T dotrze do stacji kosmicznej, będzie ona wysyłać dane o wysokiej rozdzielczości, w tym obrazy i wideo, do LCDR z szybkością 1,2 gigabita na sekundę.powiedział Matt Magsamin, zastępca kierownika projektu w ILLUMA-T. „Dane z LCDD zostaną następnie przesłane do stacji naziemnych na Hawajach i w Kalifornii. Ta demonstracja pokaże, jakie korzyści może przynieść komunikacja laserowa w misjach na niskiej orbicie okołoziemskiej„.

Uruchom i zainstaluj

ILLUMA-T zostanie wystrzelona jako ładunek w ramach 29. komercyjnej misji zaopatrzeniowej SpaceX dla NASA. W ciągu pierwszych dwóch tygodni od wystrzelenia ILLUMA-T zostanie wyjęta z ładowni statku kosmicznego Dragon w celu zainstalowania w odsłoniętym japońskim obiekcie modułu eksperymentalnego (Jem-EF) stacji, zwanej także „Kibo” – oznaczający „Nadziejepo japońsku.

Po zainstalowaniu ładunku zespół ILLUMA-T przeprowadzi wstępne testy i weryfikacje na orbicie. Po zakończeniu zespół przekaże pierwsze światło sygnalizacyjne misji – co będzie kluczowym krokiem, ponieważ misja przesyła pierwszą wiązkę lasera przez teleskop optyczny do LCDR.

Po osiągnięciu pierwszego sygnału świetlnego rozpoczną się eksperymenty z danymi laserowymi i komunikacją, które będą kontynuowane przez cały czas trwania planowanej misji.

Testowanie laserowe w różnych scenariuszach

W przyszłości operacyjna komunikacja laserowa uzupełni systemy częstotliwości radiowej, z których korzysta obecnie większość misji kosmicznych do przesyłania danych z powrotem na Ziemię. ILLUMA-T nie jest pierwszą misją testującą komunikację laserową w kosmosie, ale przybliża NASA do operacyjnej integracji tej technologii.

Oprócz wyświetlaczy LCDD, wcześniejsze wersje ILLUMA-T zawierają ten system Dostawa terabajtów podczerwieni w 2022 rktóra obecnie testuje komunikację laserową na małym urządzeniu CubeSob na niskiej orbicie okołoziemskiej; Demonstracja Księżycowa komunikacja laserowa, który przesyłał dane z i na orbitę Księżyca na Ziemię i z powrotem podczas misji Lunar Atmphere and Dust Explorer w 2014 r.; iŁadunek optyczny Lasercomm Sciences z 2017 r., które pokazało, jak komunikacja laserowa może przyspieszyć przepływ informacji między Ziemią a kosmosem w porównaniu z sygnałami radiowymi.

Testowanie zdolności komunikacji laserowej do generowania większej szybkości transmisji danych w różnych scenariuszach pomoże społeczności lotniczej poprawić możliwości przyszłych misji na Księżyc, Marsa i w przestrzeń kosmiczną.

syntetyczny

NASA w dalszym ciągu rozwija kosmiczną komunikację laserową w ramach misji ILLUMA-T, która zostanie zainstalowana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2023 r. Demonstracja ta, powiązana z przekaźnikiem LCDR, potwierdzi bardzo dużą prędkość transmisji danych na niskiej orbicie. Komunikacja laserowa ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjną komunikacją radiową i będzie odgrywać kluczową rolę w przyszłych misjach na Księżyc i Marsa.

Dla lepszego zrozumienia

Jaka jest misja ILLUMA-T?

ILLUMA-T to demonstracja technologii komunikacji laserowej, która zostanie zainstalowana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2023 roku.

Po co to jest?

Walidacja bardzo dużej prędkości transmisji danych pomiędzy Międzynarodową Stacją Kosmiczną a przekaźnikiem laserowym LCDR na orbicie geosynchronicznej.

Jakie są zalety komunikacji laserowej?

Większe prędkości, lżejszy sprzęt i mniejsze zużycie energii niż w przypadku tradycyjnych połączeń bezprzewodowych.

Gdzie jest rozwój komunikacji laserowej dla przestrzeni kosmicznej?

Po wielu krytycznych demonstracjach technologia osiągnęła dojrzałość i wkrótce zostanie praktycznie zintegrowana z misjami na Księżyc i Marsa.

Jaka jest rola przekaźnika LCDD?

LCRD jest umieszczony na orbicie geosynchronicznej i działa jako przekaźnik pomiędzy ILLUMA-T a stacjami naziemnymi w celu przesyłania danych laserowych.

Kiedy zostanie uruchomiony ILLUMA-T?

Wystrzelenie zaplanowano na 2023 rok w ramach misji zaopatrzeniowej SpaceX.

Kluczowa uwaga: ładunek NASA ILLUMA-T komunikuje się z LCDR za pomocą sygnałów laserowych. koncepcja artysty. Kredyty: NASA/Dave Ryan

Ładunkiem ILLUMA-T zarządza Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland. Partnerami są Biuro Programu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w Johnson Space Center NASA w Houston oraz Lincoln Laboratory na MIT. Projekt ILLUMA-T jest finansowany w ramach programu astronautyki i komunikacji (SCaN) w siedzibie NASA w Waszyngtonie.

[ Rédaction ]