Biegowelove.pl

informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej

6 rzeczy, które musisz wiedzieć

Ilustracja przedstawiająca laserowy przekaźnik komunikacyjny NASA komunikujący się z Międzynarodową Stacją Kosmiczną za pośrednictwem łączy laserowych. Źródło: NASA Goddard Space Flight Center

NASADemonstracja przekaźnika komunikacji laserowej (LCRD) będzie wykorzystywać systemy komunikacji laserowej do przesyłania danych z kosmosu na Ziemię. Oto sześć rzeczy, które musisz wiedzieć o rewolucyjnej misji LCRD NASA.

1. Komunikacja laserowa zmieni sposób, w jaki NASA pozyskuje informacje w kosmosie i poza nim.

Od zarania eksploracji kosmosu NASA używa systemów częstotliwości radiowych do komunikacji z astronautami i statkami kosmicznymi. Jednak w miarę jak misje kosmiczne generują i zbierają więcej danych, wzrasta zapotrzebowanie na ulepszone możliwości komunikacyjne. LCRD wykorzystuje siłę kontakty laserowe, który wykorzystuje światło podczerwone zamiast fal radiowych do kodowania i przesyłania informacji do iz Ziemi.

Zarówno fale radiowe, jak i podczerwone fale świetlne lasera są formami promieniowania elektromagnetycznego o długości fali w różnych punktach widma. Misje kodują swoje dane naukowe na sygnałach elektromagnetycznych, aby wysłać je z powrotem na Ziemię.

Światło podczerwone używane w komunikacji laserowej różni się od fal radiowych tym, że występuje na znacznie wyższej częstotliwości, co pozwala inżynierom na umieszczenie większej ilości danych w każdej transmisji. Więcej danych to jednocześnie więcej informacji i odkryć dotyczących kosmosu.

Wykorzystując lasery na podczerwień, LCRD będzie wysyłać dane z powrotem na Ziemię z orbity geosynchronicznej z prędkością 1,2 gigabita na sekundę (Gbps). Przy tej prędkości i odległości możesz pobrać film w mniej niż minutę.

LCRD będzie latać jako ładunek umieszczony na statku kosmicznym Departamentu Obrony w ramach misji Space Test Program (STP-3). LCRD będzie kontynuować eksplorację przez NASA komunikacji laserowej, aby wspierać przyszłe misje na Księżyc i dalej. Źródło: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA

2. Komunikacja laserowa umożliwi statkowi kosmicznemu wysyłanie większej ilości danych z powrotem do domu za pomocą jednego łącza w dół.

READ  Nowe odkrycia wskazują, że Wenus nie miała oceanów, warunków niezbędnych do życia

Jeśli żyłeś pod koniec lat 80. i na początku lat 90., pamiętasz prędkości modemowe naziemnego internetu – boleśnie powolne. Dodanie komunikacji laserowej do statku kosmicznego jest jak korzystanie przez ludzkość z szybkiego Internetu z technologiami takimi jak sieci światłowodowe: rewolucja.

Fale radiowe a fale optyczne

Fale radiowe a fale świetlne. źródło: NASA

W dzisiejszych czasach nasze domowe połączenia internetowe umożliwiają niemal natychmiastowe wyświetlanie filmów HD, programów i treści na naszych ekranach. Wynika to częściowo z połączeń światłowodowych, które wysyłają światło laserowe gęsto upakowane danymi przez plastikowe lub szklane kable, co zapewnia szybsze działanie użytkownika.

Ta sama koncepcja – z wyjątkiem kabli światłowodowych – jest stosowana w kosmicznej komunikacji laserowej, która umożliwia statkom kosmicznym przesyłanie obrazów i filmów o wysokiej rozdzielczości za pośrednictwem łączy laserowych.

Dzięki komunikacji laserowej statek kosmiczny może przesłać więcej danych jednocześnie za jednym pobraniem. NASA i przemysł lotniczy wykorzystują te nowe osiągnięcia i tworzą więcej misji, które wykorzystują lasery jako uzupełnienie satelitów o częstotliwości radiowej.

3. Ładunek zawiera dwie jednostki optyczne lub teleskopy, Aby odbierać i przesyłać sygnały laserowe.

LCRD to przekaźnik satelitarny z kilkoma bardzo czułymi komponentami, które zapewniają zwiększoną komunikację. Jako przekaźnik, LCRD eliminuje potrzebę, aby misje użytkownika miały bezpośrednią linię wzroku do anten na ziemi. LCRD zawiera dwie stacje optyczne – jedną odbierającą dane ze statku kosmicznego użytkownika, a drugą wysyłającą dane do stacji naziemnych na Ziemi.

Wiercenie ładunku LCRD

Ładunek LCRD w cleanroomie w Goddard Space Flight Center. Źródło: NASA/Dave Ryan

Modemy LCRD przetwarzają dane cyfrowe na sygnały laserowe, które są następnie przesyłane za pomocą zakodowanych wiązek światła, niewidocznych dla ludzkiego oka, przez przekaźnikowe moduły optyczne. LCRD może wysyłać i odbierać dane, ustanawiając ciągłą ścieżkę przepływu danych misji do iz kosmosu. Razem te możliwości sprawiają, że LCRD NASA jest pierwszym dwukierunkowym przekaźnikiem optycznym typu end-to-end.

READ  Stworzono specjalne fale świetlne, które mogą przenikać przez nieprzezroczyste materiały

To tylko niektóre elementy, które składają się na ładowność LCRD, która łącznie reprezentuje duży rozmiar materaca.

4. LCRD opiera się na dwóch stacjach naziemnych w Kalifornii i na Hawajach.

Gdy LCRD odbierze i zakoduje informacje, ładunek wysyła dane do stacji naziemnych na Ziemi, z których każda jest wyposażona w teleskopy do odbioru światła i modemy do przekształcenia zakodowanego światła z powrotem na dane cyfrowe.

LCRD stacje naziemne Znane jako optyczne stacje naziemne (OGS)-1 i -2, znajdują się w Góra Stołowa w Południowej Kaliforniii dalej Wulkan Haleakala na Maui na Hawajach.

Podczas gdy komunikacja laserowa może zapewnić szybsze przesyłanie danych, turbulencje atmosferyczne — takie jak chmury i turbulencje — mogą zakłócać sygnały laserowe podczas podróży przez ziemską atmosferę.

Miejsca OGS-1 i OSG-2 zostały wybrane ze względu na bezchmurne warunki pogodowe, miejsca oddalone i położone na dużej wysokości. Większość warunków pogodowych w tych regionach występuje poniżej szczytów gór, pozostawiając stosunkowo czyste niebo, idealne do komunikacji laserowej.

5. LCRD umożliwia partnerom rządowym, akademickim i komercyjnym testowanie możliwości lasera z orbity geosynchronicznej.

LCRD zademonstruje wykonalność systemów komunikacji laserowej z orbity geosynchronicznej – około 22 000 mil nad powierzchnią Ziemi.

Przed wsparciem innych misji LCRD spędzi dwa lata na przeprowadzaniu testów i eksperymenty. W tym czasie OGS-1 i OGS-2 będą działać jako „zadania”, przesyłając dane z jednej stacji do LCRD, a następnie do drugiej.

Dane kontaktowe LCRD

LCRD przesyła dane ze stacji kosmicznej na Ziemię. Źródło: NASA/Dave Ryan

LCRD przetestuje funkcjonalność lasera za pomocą eksperymentów z NASA, innych agencji rządowych, środowisk akademickich i firm komercyjnych. Niektóre z tych eksperymentów obejmują badanie turbulencji atmosferycznych na sygnałach laserowych i demonstrowanie niezawodnych operacji serwisowych przekaźników.

Testy te pozwolą społeczności kosmicznej uczyć się z LCRD i dalej ulepszać technologię do przyszłego wdrożenia. NASA zapewnia te możliwości, aby poszerzyć wiedzę o komunikacji laserowej i poprawić jej wykorzystanie operacyjne.

READ  Astronomiczny Teleskop Ciemnej Materii Cząstek

Po fazie eksperymentalnej LCRD będzie wspierać misje w kosmosie, w tym stację fotowoltaiczną, która zostanie zainstalowana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Stacja ta będzie zbierać dane z eksperymentów naukowych na pokładzie, a następnie przesyłać informacje do LCRD, które zostaną przesłane z powrotem na Ziemię.

6. LCRD to jedna z wielu ekscytujących i nadchodzących misji laserowych.

LCRD to pierwszy laserowy system przekaźników komunikacyjnych NASA. Jednak jest Wiele misji W fazie rozwoju miałby zademonstrować i przetestować dodatkowe możliwości komunikacji laserowej.

Laserowe misje komunikacyjne NASA

Misje łączności laserowej NASA. Źródło: NASA/Dave Ryan

  • ten Optyczny system komunikacyjny Orion Artemis II (O2O) Stacja (O2O) umożliwi transmisję wideo w wysokiej rozdzielczości za pomocą światła podczerwonego między astronautami Ziemi i Artemis II podróżującymi wokół Księżyca.
  • W 2026 r duch Misja dotrze do celu – asteroidy oddalonej o ponad 150 milionów mil od Ziemi. będzie nosić psychikę komunikacja w przestrzeni kosmicznej (DSOC), aby przetestować komunikację laserową pod kątem różnych wyzwań związanych z eksploracją kosmosu.

Wszystkie te misje pomogą społeczności lotniczej w standaryzacji komunikacji laserowej w przyszłych misjach. Dzięki oświetleniu laserowemu NASA może zebrać więcej informacji z kosmosu niż kiedykolwiek wcześniej.

LCRD to ładunek NASA znajdujący się na pokładzie satelity Departamentu Obrony Space Test Program 6 (STPSat-6). STPSat-6, część misji Space Test Program 3 (STP-3), wystartuje na rakiecie United Launch Alliance Atlas V 551 ze stacji kosmicznej Cape Canaveral na Florydzie. STP jest obsługiwany przez Dowództwo Systemów Kosmicznych USA.

Goddard kieruje LCRD i we współpracy z NASA Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii i Z Laboratorium Lincolna. LCRD jest finansowany przez NASA Technology Demonstration Missions Program, który jest częścią Space Technology Mission Directorate, oraz program Communications and Astronautics (SCaN) w siedzibie NASA.