Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα σχετικά με συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.
Ένα καινοτόμο πείραμα στην αποστολή Psyche της NASA μόλις έφτασε στο πρώτο του σημαντικό ορόσημο πραγματοποιώντας με επιτυχία την πιο μακρινή επίδειξη επικοινωνίας με λέιζερ. Η τεχνολογική επίδειξη θα μπορούσε μια μέρα να βοηθήσει τις αποστολές της NASA να φτάσουν βαθύτερα στο διάστημα και να κάνουν περαιτέρω ανακαλύψεις σχετικά με την προέλευση του σύμπαντος.
Το Psyche εκτοξεύτηκε στα μέσα Οκτωβρίου και αυτή τη στιγμή βρίσκεται στο δρόμο για να πιάσει την πρώτη ματιά της ανθρωπότητας σε έναν μεταλλικό αστεροειδή μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία. Το διαστημόπλοιο θα ταξιδέψει περίπου 2,2 δισεκατομμύρια μίλια (3,6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα) τα επόμενα έξι χρόνια για να φτάσει στο ομώνυμο, που βρίσκεται στο εξωτερικό μέρος της κύριας ζώνης αστεροειδών.
Περιλαμβάνεται η επίδειξη της Τεχνολογίας Οπτικών Επικοινωνιών Βαθύ Διαστήματος (DSOC), η οποία θα πραγματοποιήσει τη δική της αποστολή τα δύο πρώτα χρόνια του ταξιδιού.
Το τεχνολογικό demo προοριζόταν να είναι το πιο απομακρυσμένο πείραμα της διαστημικής υπηρεσίας των ΗΠΑ στις επικοινωνίες λέιζερ υψηλού εύρους ζώνης, δοκιμάζοντας την αποστολή και λήψη δεδομένων από και προς τη Γη χρησιμοποιώντας ένα αόρατο λέιζερ εγγύς υπέρυθρο. Το λέιζερ μπορεί να στείλει δεδομένα με ταχύτητα 10 έως 100 φορές μεγαλύτερη από τα παραδοσιακά συστήματα ραδιοκυμάτων που χρησιμοποιεί η NASA σε άλλες αποστολές. Εάν αυτό το πείραμα είναι πλήρως επιτυχές τα επόμενα χρόνια, θα μπορούσε να αποτελέσει τη μελλοντική βάση της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία με τους ανθρώπους στην εξερεύνηση του Άρη.
Και η DSOC πέτυχε πρόσφατα αυτό που οι μηχανικοί ονόμασαν «First Light»: το κατόρθωμα της επιτυχούς αποστολής και λήψης των πρώτων δεδομένων της.
Το πείραμα ήταν το πρώτο που εξέπεμψε ένα λέιζερ κωδικοποιημένο με δεδομένα από πολύ πέρα από το φεγγάρι. Τα δεδομένα της δοκιμής στάλθηκαν από σχεδόν 10 εκατομμύρια μίλια (16 εκατομμύρια χιλιόμετρα) μακριά και έφτασαν στο τηλεσκόπιο Hale στο Παρατηρητήριο Palomar του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια στην Πασαντένα της Καλιφόρνια.
Η απόσταση μεταξύ DSOC και Hale ήταν περίπου 40 φορές μεγαλύτερη από ό,τι η Σελήνη από τη Γη.
«Η επίτευξη του First Light είναι ένα από τα πολλά κρίσιμα ορόσημα του DSOC τους επόμενους μήνες, ανοίγοντας το δρόμο για επικοινωνίες με υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων ικανές να στέλνουν επιστημονικές πληροφορίες, εικόνες υψηλής ανάλυσης και ροή βίντεο για να επιτρέψουν το επόμενο μεγάλο «Για να υποστηρίξουμε το άλμα της ανθρωπότητας: στέλνοντας ανθρώπους στον Άρη», δήλωσε ο Τρούντι Κορτές, διευθυντής τεχνολογικών επιδείξεων στη Διεύθυνση Αποστολής Διαστημικής Τεχνολογίας της NASA, σε μια δήλωση.
Στείλτε λέιζερ στο διάστημα
Το πρώτο φως εμφανίστηκε στις 14 Νοεμβρίου, όταν το όργανο πομποδέκτη λέιζερ πτήσης στο Psyche έλαβε ένα σήμα λέιζερ που μεταδόθηκε από το Εργαστήριο Οπτικών Τηλεσκοπίων Επικοινωνιών στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στο Table Mountain Facility κοντά στο Wrightwood της Καλιφόρνια.
Το πρώτο σήμα που έλαβε ο πομποδέκτης του Psyche βοήθησε το όργανο να στοχεύσει το λέιζερ του για να στείλει δεδομένα πίσω στο τηλεσκόπιο Hale, που βρίσκεται περίπου 100 μίλια (160 χιλιόμετρα) νότια του Table Mountain.
«Η δοκιμή (14 Νοεμβρίου) ήταν η πρώτη που ενσωμάτωσε πλήρως τον εξοπλισμό εδάφους και τον πομποδέκτη πτήσης, απαιτώντας από τις ομάδες επιχειρήσεων DSOC και Psyche να συνεργαστούν», δήλωσε η Meera Srinivasan, διευθύντρια επιχειρήσεων για το DSOC στην JPL, με έδρα την Πασαντένα της Καλιφόρνια. . σε δήλωση. «Ήταν μια τεράστια πρόκληση και έχουμε ακόμα πολλή δουλειά να κάνουμε, αλλά για μικρό χρονικό διάστημα μπορέσαμε να μεταδώσουμε, να λάβουμε και να αποκωδικοποιήσουμε κάποια δεδομένα».
Δεν είναι η πρώτη φορά που οι επικοινωνίες λέιζερ δοκιμάζονται στο διάστημα. Η πρώτη δοκιμή αμφίδρομης επικοινωνίας με λέιζερ πραγματοποιήθηκε τον Δεκέμβριο του 2021, όταν το Laser Communications Relay Demonstration της NASA ξεκίνησε και τέθηκε σε τροχιά περίπου 22.000 μίλια (35.406 χιλιόμετρα) από τη Γη.
Από τότε, τα πειράματα έχουν στείλει οπτικές επικοινωνίες από τη χαμηλή τροχιά της Γης στη Σελήνη. Και το διαστημόπλοιο Artemis II θα χρησιμοποιήσει επικοινωνίες λέιζερ για να στείλει βίντεο υψηλής ανάλυσης ενός επανδρωμένου ταξιδιού γύρω από το φεγγάρι. Αλλά το DSOC είναι η πρώτη φορά που στέλνονται επικοινωνίες λέιζερ στο διάστημα, που απαιτούν απίστευτα ακριβή στόχευση και στόχευση για εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Η πρώτη δοκιμή των δυνατοτήτων του τεχνολογικού επίδειξης θα επιτρέψει στην ομάδα να εργαστεί για τη βελτίωση των συστημάτων που χρησιμοποιούνται για την ακρίβεια κατάδειξης του λέιζερ. Μόλις η ομάδα επιλέξει αυτό το πλαίσιο, το DSOC θα είναι έτοιμο να στείλει και να λάβει δεδομένα στο τηλεσκόπιο Hale καθώς το διαστημόπλοιο απομακρύνεται περισσότερο από τη Γη.
Μελλοντικές προκλήσεις
Επειδή πρόκειται για πείραμα, το DSOC δεν θα στείλει επιστημονικά δεδομένα που συλλέγονται από το διαστημόπλοιο Psyche, αλλά το λέιζερ θα χρησιμοποιηθεί για την αποστολή τεμαχίων δεδομένων δοκιμής που κωδικοποιούνται στα φωτόνια του λέιζερ ή στα σωματίδια κβαντικού φωτός.
Οι συστοιχίες ανιχνευτών στη Γη μπορούν να πάρουν το σήμα της Ψυχής και να εξαγάγουν τα δεδομένα από τα φωτόνια. Αυτός ο τύπος οπτικής επικοινωνίας θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο η NASA στέλνει και λαμβάνει δεδομένα από τις αποστολές της στο διάστημα.
«Οι οπτικές επικοινωνίες είναι ένα όφελος για τους επιστήμονες και τους ερευνητές που περιμένουν όλο και περισσότερα από τις διαστημικές αποστολές τους και θα επιτρέψουν την ανθρώπινη εξερεύνηση του διαστήματος», δήλωσε ο Δρ. Ο Jason Mitchell, διευθυντής του Τμήματος Προηγμένων Τεχνολογιών Επικοινωνιών και Πλοήγησης στο πλαίσιο του προγράμματος Διαστημικής Επικοινωνίας και Πλοήγησης της NASA, σε μια δήλωση. «Περισσότερα δεδομένα σημαίνουν περισσότερες ανακαλύψεις».
Καθώς η Ψυχή συνεχίζει το ταξίδι του, την περιμένουν περισσότερες προκλήσεις.
Η ομάδα DSOC θα παρακολουθεί πόσο χρόνο χρειάζεται για τα μηνύματα λέιζερ να ταξιδέψουν στο διάστημα. Με το πρώτο φως, το λέιζερ χρειάστηκε μόλις 50 δευτερόλεπτα για να ταξιδέψει από την Ψυχή στη Γη. Στη μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ του διαστημικού σκάφους και της Γης, το λέιζερ αναμένεται να πάρει 20 λεπτά για να κινηθεί προς μία κατεύθυνση. Και σε αυτό το διάστημα το διαστημόπλοιο θα συνεχίσει να κινείται και η Γη θα περιστρέφεται.
Εν τω μεταξύ, το διαστημικό σκάφος Psyche συνεχίζει να προετοιμάζεται για την κύρια αποστολή του, ενεργοποιώντας συστήματα πρόωσης και δοκιμάζοντας τα επιστημονικά όργανα που θα χρειαστεί για να μελετήσει τον αστεροειδή όταν φτάσει τον Ιούλιο του 2029. Η αποστολή θα μπορούσε να καθορίσει εάν ο αστεροειδής είναι ο εκτεθειμένος πυρήνας ενός πρώιμου πλανητικού δομικού στοιχείου από την αρχή του ηλιακού συστήματος.
Για περισσότερες ειδήσεις και ενημερωτικά δελτία του CNN, δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο CNN.com