Deep Space Optical Communication Demonstration Project går framåt

Deep Space Optical Communication Demonstration Project går framåt

Palomar-observatoriets Hale-teleskop kommer att ta emot höghastighetsdata från nedlänken från DSOC-flygtransceivern. Kredit: Caltech/Palomar Observatory

Forskare rapporterar nya resultat från NASA:s DSOC (Deep Space Optical Communications) Technology Demonstration Project, som utvecklar och testar nya avancerade laserkällor för optisk kommunikation i rymden. Möjligheten att utföra optisk kommunikation i fritt rymd i hela solsystemet skulle gå utöver kapaciteten hos radiokommunikationssystem som används idag och ge den bandbredd som behövs för framtida rymduppdrag för att överföra stora mängder data, inklusive högupplösta bilder och videor.

Demonstrationssystemet består av en flyglasertransceiver, en marklaser sändare och en marklasermottagare. Nedlänkssändaren har installerats på rymdfarkosten Psyche, som ska resa till en unik metallisk asteroid även kallad Psyche, som kretsar runt solen mellan Mars och Jupiter.

Malcolm. W. Wright från Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, kommer att presentera resultaten av funktions- och miljötestning av DSOC Downlink Flight Laser Transmitter Assembly och Ground Uplink Transmitter Assembly kl. Laseroptikkongress11–15 december 2022.

Godkännande yttre rymden optisk kommunikation kommer att göra det möjligt att återsända högupplösta bilder under robotisk och bemannad utforskning av planetariska kroppar, med hjälp av resurser jämförbara med avancerad radiofrekvent telekommunikation.

Sänd djup rymd

Även om optisk kommunikation i fritt rymd från rymden till marken har demonstrerats på avstånd så långt bort som till månen, kräver förlängning av dessa länkar till djupa rumsliga vidder nya typer av lasersändare. Nedlänksflyglasern måste ha hög fotoneffektivitet samtidigt som den stöder nära kilowatt toppeffekt. Upplänkslasern kräver medeleffekter på flera kilowatt med smal linjebredd, bra strålkvalitet och låga moduleringshastigheter.

Flyglasersändarenheten använder en medeleffekts Er-Yb samdopad fiberbaserad masteroscillator effektförstärkarlaser med diskreta pulsbredder på 0,5 till 8 ns i en förspänd utsignalstråle vid 1550 nm med ett utsläckningsförhållande på över 33 dB. Lasern har klarat verifiering och miljötester innan den integrerades i rymdfarkoster. End-to-end-testning av flyglasersändaren med markmottagarenheten validerade också den optiska länkens prestanda för en mängd olika pulsformat och verifierade gränssnittet med den elektroniska DSOC-enheten.

Lansering av ett nytt tillvägagångssätt

Jordupplänkssändarenheten kan stödja optiska länkar med en medeleffekt på upp till 5,6 kW vid 1064 nm. Den inkluderar tio kilowatt-klassade fiberlasersändare med kontinuerlig våglängd modifierade för att stödja moduleringsformat. En fjärrkylare ger termisk hantering för lasrarna och strömförsörjningen. Upplänkslasern kommer också att ge ett fyrljus som flygtransceivern kan låsa på.

“Att använda flera individuella laserkällor som fortplantar sig genom underöppningar på teleskopets primära spegel avlastar energikraven för en enda källa,” sa Wright. “Det hjälper också till att dämpa atmosfärisk turbulens och minskar effekttätheten på teleskopspeglarna.”

Nu när testningen på rymdskeppsnivå är klar, rymdfarkosten Psyche, med flygning laser ombord transceiver – kommer att integreras i en bärraket. Demonstrationen av DSOC-tekniken kommer att börja kort efter uppskjutningen och fortsätta i ett år när rymdfarkosten flyttar bort från jorden och så småningom utför en förbiflygning av Mars.

Mer information:
www.nasa.gov/mission_pages/tdm/dsoc/index.html

Citat: Deep Space Optical Communication Demonstration Project Moving Forward (9 december 2022) Hämtad 25 januari 2023 från https://phys.org/news/2022-12-deep-space-optical-communication -forges.html

Detta dokument är föremål för upphovsrätt. Utom för skäligt bruk för privata studier eller forskning, får ingen del reproduceras utan skriftligt tillstånd. Innehållet tillhandahålls endast för information.

Leave a Comment