डीप स्पेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स (डीएसओसी): नासा लेझर चाचणी करते

रेडिओ वारंवारता आधारित खोल जागा कमी बँडविड्थ आणि उच्च डेटा ट्रान्समिशन दरांची वाढती गरज यामुळे संवादाला अडचणी येतात. लेझर किंवा ऑप्टिकल आधारित प्रणालीमध्ये दळणवळणाची मर्यादा मोडण्याची क्षमता आहे. नासा अत्यंत अंतरावर लेसर संप्रेषणाची चाचणी केली आहे आणि खोलवर उच्च-बँडविड्थ संप्रेषणे प्रदर्शित केली आहेत जागा जेव्हा ते पृथ्वीवर 32 दशलक्ष किमी अंतरावरून लेसरद्वारे अल्ट्रा-हाय-डेफिनिशन व्हिडिओ प्रदर्शित केले गेले, तेव्हा सध्या खोलवर प्रवास करणाऱ्या सायकी स्पेसक्राफ्टमधून जागा दरम्यान लघुग्रह पट्ट्यात स्थित धातू-समृद्ध लघुग्रह मानस करण्यासाठी मार्च आणि बृहस्पति. चंद्राच्या पलीकडे ऑप्टिकल संप्रेषणाचे हे पहिले प्रदर्शन होते. खोल जागा नेटवर्क (DSN) अँटेना दोन्ही प्राप्त झाले रेडिओ वारंवारता आणि जवळ-अवरक्त लेसर सिग्नल.

खोल जागा संप्रेषण मुख्यतः रेडिओ फ्रिक्वेन्सी वापरून केले जाते. तथापि, रेडिओ फ्रिक्वेन्सी-आधारित प्रणाली वर्तमान आणि भविष्यातील संवादाच्या गरजा पूर्ण करू शकत नाही जागा मर्यादित बँडविड्थ आणि उच्च डेटा ट्रान्समिशन दरांची सतत वाढणारी मागणी पाहता क्षेत्र.

दुसरीकडे, लेझर किंवा ऑप्टिकल आधारित संप्रेषण मोठ्या बँडविड्थ, उच्च डेटा दर लिंक आणि कमी SWaP (आकार, वजन आणि शक्ती) टर्मिनल्सच्या बाबतीत बरेच फायदे देतात. सध्या वापरात असलेल्या अत्याधुनिक रेडिओ सिस्टीमच्या क्षमतेच्या 10 ते 100 पट डेटा दर वाढवण्याची क्षमता त्यात आहे त्यामुळे संप्रेषणातील अडथळे दूर होऊ शकतात. म्हणून, उच्च-क्षमतेच्या खोलसाठी ऑप्टिकल संप्रेषणे प्रगत करणे आवश्यक आहे जागा भविष्यातील इंटरप्लॅनेटरी डेटा ट्रान्समिशन गरजा पूर्ण करण्यास सक्षम संप्रेषण.

खोल जागा ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स (डीएसओसी) प्रयोग हा एक तंत्रज्ञान प्रात्यक्षिक पेलोड ऑनबोर्ड सायकी स्पेसक्राफ्ट आहे जे सध्या खोलवर प्रवास करत आहे जागा धातू समृद्ध करण्यासाठी लघुग्रह दरम्यान लघुग्रह बेल्ट मध्ये स्थित मानस मार्च आणि बृहस्पति. डिसेंबर 2023 मध्ये, याने खोलवर उच्च-बँडविड्थ संप्रेषणे प्रदर्शित केली जागा जेव्हा ते पृथ्वीवर 32 दशलक्ष किमी खोल अंतराळातून लेसरद्वारे एक अल्ट्रा-हाय-डेफिनिशन व्हिडिओ बीम करते. चंद्राच्या पलीकडे ऑप्टिकल संप्रेषणाचे हे पहिले प्रदर्शन होते.

खोल जागा नेटवर्क (DSN) हे सौर यंत्रणेचा शोध घेणाऱ्या दूर अंतराळयानांशी संवाद साधण्यासाठी जगाच्या विविध भागांमध्ये असलेल्या सुविधांचे नेटवर्क आहे. या नेटवर्कच्या प्रायोगिक अँटेनाला खोल जागेत सायकी स्पेसक्राफ्टमधून रेडिओ आणि लेसर सिग्नल दोन्ही प्राप्त झाले. हे सूचित करते की DSN अँटेना जे सध्या रेडिओ सिग्नलद्वारे स्पेसक्राफ्ट्सशी संप्रेषण करतात ते लेसर संप्रेषणासाठी रीट्रोफिट केले जाऊ शकतात.

***

संदर्भ:

Karmous S., et al 2022. ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स डीप स्पेस कम्युनिकेशन्सचे भविष्य कसे घडवू शकतात? पहाणी. प्रीप्रिंट arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933

रॉबिन्सन बीएस, २०२३. स्पेस एक्सप्लोरेशन आणि सायन्ससाठी ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स. ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन्स कॉन्फरन्स 2023.

नासाच्या टेक डेमोने लेझरद्वारे डीप स्पेसमधून पहिला व्हिडिओ स्ट्रीम केला. 18 डिसेंबर 2023 रोजी पोस्ट केले. येथे उपलब्ध 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/

नासा. बातम्या – NASA चे नवीन प्रायोगिक अँटेना डीप स्पेस लेसरचा मागोवा घेते. 08 फेब्रुवारी 2024 रोजी पोस्ट केले. येथे उपलब्ध https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/