Bilmeniz gereken 6 şey

NASALazer İletişim Röle Demosu (LCRD), verileri uzaydan Dünya’ya iletmek için lazer iletişim sistemlerini kullanacak. İşte NASA’nın devrim niteliğindeki LCRD görevi hakkında bilmeniz gereken altı şey.

1. Lazer iletişimi, NASA’nın uzay içinde ve dışında bilgi elde etme şeklini değiştirecek.

Uzay araştırmalarının başlangıcından bu yana NASA, astronotlar ve uzay araçlarıyla iletişim kurmak için radyo frekansı sistemlerini kullandı. Bununla birlikte, uzay görevleri daha fazla veri üretip topladıkça, gelişmiş iletişim yeteneklerine olan ihtiyaç artar. LCRD güçten yararlanır lazer kontaklarıBilgiyi kodlamak ve Dünya’dan ve Dünya’dan iletmek için radyo dalgaları yerine kızılötesi ışık kullanan .

Hem radyo dalgaları hem de kızılötesi lazer ışık dalgaları, spektrumun farklı noktalarında dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyon biçimleridir. Görevler, bilimsel verilerini Dünya’ya geri göndermek için elektromanyetik sinyaller üzerine kodlar.

Lazer iletişiminde kullanılan kızılötesi ışık, radyo dalgalarından çok daha yüksek bir frekansta oluşması ve mühendislerin her iletimde daha fazla veri paketlemesine izin vermesi bakımından farklıdır. Daha fazla veri, aynı anda uzay hakkında daha fazla bilgi ve keşifle sonuçlanır.

Kızılötesi lazerler kullanarak, LCRD, saniyede 1,2 gigabit (Gbps) hızında jeosenkron yörüngeden Dünya’ya veri gönderecek. Bu hız ve mesafede bir dakikadan daha kısa sürede bir film indirebilirsiniz.

LCRD, Uzay Test Programı (STP-3) görevinin bir parçası olarak Savunma Bakanlığı uzay gemisinde barındırılan bir yük olarak uçacak. LCRD, NASA’nın Ay’a ve ötesine yönelik gelecekteki görevleri desteklemek için lazer iletişim araştırmalarına devam edecek. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

2. Lazer iletişimi, uzay aracının tek bir aşağı bağlantıda eve daha fazla veri göndermesini sağlayacaktır.

80’lerin sonlarında ve 90’ların başında hayatta olsaydınız, karasal internetin çevirmeli bağlantı hızlarını hatırlarsınız – acı verecek kadar yavaş. Uzay aracına lazer iletişimi eklemek, insanlığın fiber optik ağlar gibi teknolojilerle yüksek hızlı interneti kullanması gibidir: bir devrim.

Işık dalgalarına karşı radyo dalgaları. kredi: NASA

Bugünlerde ev internet bağlantılarımız, HD videoların, şovların ve içeriğin neredeyse anında ekranlarımıza ulaşmasını sağlıyor. Bu kısmen, daha hızlı bir kullanıcı deneyimi yaratan, plastik veya cam kablolar aracılığıyla yoğun bir şekilde veri ile paketlenmiş lazer ışığı gönderen fiber optik bağlantılardan kaynaklanmaktadır.

Aynı konsept – fiber kablolar hariç – uzay aracının yüksek çözünürlüklü görüntüleri ve videoları lazer bağlantıları aracılığıyla iletmesine izin veren uzay lazer iletişimine de uygulanıyor.

Lazer iletişimi yerinde olduğunda, bir uzay aracı tek bir indirme işleminde bir kerede daha fazla veri gönderebilir. NASA ve havacılık endüstrisi bu yeni gelişmelerden yararlanıyor ve radyo frekansı uydularını tamamlamak için lazer kullanan daha fazla görev yaratıyor.

3. Yük, iki optik birim veya teleskop içerir, Lazer sinyallerini almak ve iletmek için.

LCRD, artan iletişim sağlayan çok sayıda hassas bileşene sahip bir uydu rölesidir. Bir röle olarak, LCRD, kullanıcı görevlerinin yerdeki antenlere doğrudan bir görüş hattına sahip olma ihtiyacını ortadan kaldırır. LCRD, biri kullanıcının uzay aracından veri alan ve diğeri Dünya üzerindeki yer istasyonlarına veri gönderen iki optik istasyon içerir.

Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki temiz odada LCRD yükü. Kredi bilgileri: NASA/Dave Ryan

LCRD modemler, dijital verileri lazer sinyallerine çevirir ve bunlar daha sonra insan gözüyle görülemeyen kodlanmış ışık huzmeleri aracılığıyla röle optik modülleri tarafından iletilir. LCRD, uzaya ve uzaydan görev veri akışı için sürekli bir yol oluşturarak veri gönderip alabilir. Bu yetenekler birlikte, LCRD NASA’nın ilk uçtan uca çift yönlü optik rölesini oluşturuyor.

Bunlar, toplu olarak büyük bir şilte boyutunu temsil eden LCRD yükünü oluşturan bileşenlerden sadece birkaçıdır.

4. LCRD, California ve Hawaii’deki iki yer istasyonuna dayanmaktadır.

LCRD bilgiyi alıp kodladıktan sonra, faydalı yük, verileri, her biri ışığı almak için teleskoplarla ve kodlanmış ışığı tekrar dijital verilere çevirmek için modemlerle donatılmış Dünya üzerindeki yer istasyonlarına gönderir.

LCRD’ler yer istasyonları Optik Yer İstasyonları (OGS)-1 ve -2 olarak bilinirler. Güney Kaliforniya’da Masa Dağı, ve üzerinde Haleakala yanardağı, Maui, Hawaii.

Lazer iletişimi artan veri aktarım hızları sağlayabilirken, bulutlar ve türbülans gibi atmosferik türbülanslar, Dünya atmosferi boyunca seyahat ederken lazer sinyallerine müdahale edebilir.

OGS-1 ve OSG-2 sahaları açık hava koşulları, uzak ve yüksek irtifa sahaları için seçilmiştir. Bu bölgelerdeki çoğu hava, dağların zirvesinin altında meydana gelir ve lazer iletişimi için ideal olan nispeten açık gökyüzü bırakır.

5. LCRD, hükümet, akademi ve ticari ortakların lazer yeteneklerini jeosenkron yörüngeden test etmelerine olanak tanır.

LCRD, dünya yüzeyinden yaklaşık 22.000 mil yükseklikte, jeosenkron yörüngeden lazer iletişim sistemlerinin uygulanabilirliğini gösterecek.

Diğer görevleri desteklemeden önce, LCRD iki yıl boyunca testler yapacak ve deneyler. Bu süre boyunca, OGS-1 ve OGS-2, bir istasyondan LCRD’ye ve ardından diğerine veri göndererek “görevler” olarak hareket edecektir.

LCRD, uzay istasyonundan Dünya’ya veri iletir. Kredi bilgileri: NASA/Dave Ryan

LCRD, lazer işlevselliğini NASA, diğer devlet kurumları, akademi ve ticari şirketlerden alınan deneylerle test edecek. Bu deneylerden bazıları, lazer sinyalleri üzerinde atmosferik türbülansın incelenmesini ve güvenilir röle servis operasyonlarının gösterilmesini içerir.

Bu testler, uzay topluluğunun LCRD’den bir şeyler öğrenmesini ve gelecekteki uygulama için teknolojiyi daha da geliştirmesini sağlayacak. NASA, lazer iletişimini çevreleyen bilgi birikimini büyütmek ve operasyonel kullanımını geliştirmek için bu fırsatları sağlar.

Deneysel aşamasından sonra LCRD, Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulacak fotovoltaik istasyonu da dahil olmak üzere uzaydaki görevleri destekleyecek. Bu istasyon, gemideki bilim deneylerinden veri toplayacak ve daha sonra bilgileri Dünya’ya geri iletilmek üzere LCRD’ye gönderecek.

6. LCRD, birçok heyecan verici ve yaklaşan lazer görevlerinden biridir.

LCRD, NASA’nın ilk lazer iletişim röle sistemidir. Ancak, var Birçok görev Geliştirme aşamasında, ek lazer iletişim yeteneklerini gösterecek ve test edecektir.

NASA’nın lazer iletişim misyonları. Kredi bilgileri: NASA/Dave Ryan

• NS Orion Artemis II Optik Haberleşme Sistemi (O2O) (O2O) istasyonu, Ay çevresinde seyahat eden Dünya ve Artemis II astronotları arasında kızılötesi ışık aracılığıyla yüksek çözünürlüklü bir video beslemesi sağlayacak.
• 2026 yılında bir ruh Görev hedefine ulaşacak – Dünya’dan 150 milyon milden fazla bir asteroit. psişik taşıyacak derin uzay iletişimi (DSOC), derin uzay araştırmalarının sunduğu farklı zorluklara karşı lazer iletişimini test etmek için.

Tüm bu görevler, havacılık topluluğunun gelecekteki görevler için lazer iletişimini standart hale getirmesine yardımcı olacak. Yolu aydınlatan lazerlerle NASA, uzaydan her zamankinden daha fazla bilgi toplayabilir.

LCRD, Savunma Bakanlığı’nın Uzay Test Programı 6 (STPSat-6) uydusunda bulunan bir NASA yüküdür. Uzay Testi Programı 3 (STP-3) görevinin bir parçası olan STPSat-6, Florida’daki Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri İstasyonu’ndan United Launch Alliance Atlas V 551 roketiyle fırlatılacak. STP, ABD Uzay Kuvvetleri’nin Uzay Sistemleri Komutanlığı tarafından işletilmektedir.

Goddard, LCRD’ye liderlik ediyor ve NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ile ortaklaşa ve İle birlikte Lincoln Laboratuvarı. LCRD, NASA’nın Uzay Teknolojisi Görev Müdürlüğünün bir parçası olan Teknoloji Gösteri Görevleri Programı ve NASA Genel Merkezindeki İletişim ve Uzay Bilimleri (SCaN) programı tarafından finanse edilmektedir.