رادیو عمیق مبتنی بر فرکانس فضا ارتباطات به دلیل پهنای باند کم و نیاز روزافزون به نرخ بالای انتقال داده با محدودیت هایی مواجه است. سیستم مبتنی بر لیزر یا نوری پتانسیل شکستن محدودیت های ارتباطی را دارد. ناسا ارتباطات لیزری را در فواصل بسیار زیاد آزمایش کرده و ارتباطات با پهنای باند بالا را در عمق نشان داده است فضا هنگامی که از فاصله 32 میلیون کیلومتری از فاصله XNUMX میلیون کیلومتری، از فضاپیمای Psyche که در حال حاضر در اعماق سفر می کند، ویدیویی با کیفیت فوق العاده بالا به زمین ارسال کرد. فضا به سیارک غنی از فلز روان واقع در کمربند سیارکی بین مارس و مشتری این اولین نمایش ارتباطات نوری فراتر از ماه بود. عمیق فضا آنتن شبکه (DSN) هر دو را دریافت کرد رادیو فرکانس و سیگنال های لیزری نزدیک به مادون قرمز
عمیق فضا ارتباطات بیشتر با استفاده از فرکانس های رادیویی انجام می شود. با این حال، سیستم مبتنی بر فرکانس رادیویی نمی تواند نیازهای ارتباطی فعلی و آینده را برآورده کند فضا با توجه به پهنای باند محدود و تقاضای روزافزون نرخ بالای انتقال داده.
از سوی دیگر، ارتباطات مبتنی بر لیزر یا نوری مزایای زیادی از نظر پهنای باند بزرگ، لینک‌های با نرخ داده بالا و پایانه‌های SWaP (اندازه، وزن و قدرت) کم دارند. این پتانسیل افزایش نرخ داده را 10 تا 100 برابر ظرفیت بیشتر سیستم های رادیویی پیچیده ای دارد که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین می تواند محدودیت های ارتباطی را از بین ببرد. از این رو، پیشرفت ارتباطات نوری برای عمق با ظرفیت بالا ضروری است فضا ارتباطاتی که قادر به برآوردن نیازهای آینده انتقال داده بین سیاره ای هستند.
عمیق فضا آزمایش ارتباطات نوری (DSOC) یک محموله نمایش فناوری در فضاپیمای Psyche است که در حال حاضر در اعماق سفر می کند. فضا غنی از فلز شهاب آسمانی روان واقع در کمربند سیارکی بین مارس و مشتری در دسامبر 2023، ارتباطات با پهنای باند بالا را در عمق نشان داد فضا هنگامی که از 32 میلیون کیلومتر در اعماق فضا یک ویدیو با کیفیت فوق العاده از طریق لیزر به زمین ارسال کرد. این اولین نمایش ارتباطات نوری فراتر از ماه بود.
عمیق فضا شبکه (DSN) شبکه ای از امکانات واقع در نقاط مختلف جهان برای برقراری ارتباط با فضاپیماهای دوردست در حال کاوش در منظومه شمسی است. آنتن آزمایشی این شبکه سیگنال‌های رادیویی و لیزری را که از فضاپیمای Psyche در اعماق فضا منتشر می‌شد، دریافت کرد. این نشان می‌دهد که آنتن‌های DSN که در حال حاضر از طریق سیگنال‌های رادیویی با فضاپیماها در ارتباط هستند، می‌توانند برای ارتباطات لیزری مجهز شوند.
***
منابع:
- Karmous S.، و همکاران 2022. چگونه ارتباطات نوری می توانند آینده ارتباطات فضای عمیق را شکل دهند؟ یک بررسی. پیش چاپ arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- رابینسون BS، 2023. ارتباطات نوری برای اکتشافات و علوم فضایی. کنفرانس ارتباطات فیبر نوری 2023.
- دموی فناوری ناسا اولین ویدیو را از اعماق فضا از طریق لیزر پخش می کند. ارسال شده در 18 دسامبر 2023. موجود در https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/
- ناسا اخبار – آنتن آزمایشی جدید ناسا لیزر فضای اعماق را ردیابی می کند. ارسال شده در 08 فوریه 2024. در دسترس است https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- ارتباطات نوری فضای عمیق (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- روان ماموریت. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- شبکه فضایی عمیق ناسا (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
