NASA’s aanstaande demonstratie van lasercommunicatie-estafette kan een revolutie teweegbrengen in de manier waarop het bureau communiceert met toekomstige missies door het hele zonnestelsel.
Deze lasers kunnen volgens het bureau leiden tot meer video’s en foto’s met een hoge resolutie vanuit de ruimte dan ooit tevoren.
Sinds 1958 gebruikt NASA radiogolven om te communiceren met astronauten en ruimtemissies. Hoewel radiogolven een bewezen staat van dienst hebben, worden ruimtemissies steeds complexer en verzamelen ze meer gegevens dan voorheen.
Zie een infraroodlaser als een optische verbinding met snel internet, in plaats van frustrerend traag inbelinternet. Lasercommunicatie stuurt gegevens terug naar de aarde vanuit een geosynchrone baan, 22.000 mijl (35.406 kilometer) boven het aardoppervlak met 1,2 gigabit per seconde, wat hetzelfde is als het downloaden van een hele film in minder dan een minuut.
Dit verbetert de datatransmissiesnelheden die 10 tot 100 keer beter zijn dan die van radiogolven. Infraroodlasers, onzichtbaar voor onze ogen, hebben kortere golflengten dan radiogolven, zodat ze meer gegevens tegelijk kunnen verzenden.
Met het huidige radiogolfsysteem zou het negen weken duren om een volledige kaart van Mars te verzenden – maar een laser zou dat in negen dagen kunnen doen.
De Laser Communications Relay Show is NASA’s eerste end-to-end laserrelaissysteem dat gegevens vanuit de ruimte verzendt en ontvangt naar twee optische grondstations op Table Mountain, Californië en Haleakala, Hawaii. Deze stations bevatten telescopen die het licht van de laser kunnen opvangen en vertalen naar digitale data. In tegenstelling tot radioantennes kunnen lasercommunicatie-ontvangers tot 44 keer kleiner zijn. Omdat de satelliet gegevens kan verzenden en ontvangen, is het een echt tweerichtingssysteem.
De enige uitsparing voor laserontvangers op de grond Zijn atmosferische storingen, zoals wolken en turbulenties die kunnen interfereren met lasersignalen die door de atmosfeer worden uitgezonden. De afgelegen locaties van de twee ontvangers zijn met dit in gedachten gekozen, omdat ze allebei duidelijke klimatologische omstandigheden op grote hoogte hebben.
Zodra de missie in een baan om de aarde is, zal het team van het operatiecentrum in Las Cruces, New Mexico, de lasercommunicatiedemonstratie activeren en voorbereiden om de tests naar grondstations te sturen.
De missie zal naar verwachting twee jaar duren om tests en experimenten uit te voeren voordat het ruimtemissies gaat ondersteunen, inclusief een optisch station dat in de toekomst op het internationale ruimtestation zal worden geïnstalleerd. Het zal gegevens van wetenschappelijke experimenten op het ruimtestation naar de satelliet kunnen sturen, die het naar de aarde zal terugsturen.
Het display fungeert als een relaissatelliet, waardoor toekomstige missies geen zichtlijnantennes direct op de grond nodig hebben. De satelliet zou kunnen helpen de afmetingen, het gewicht en het vermogen voor communicatie op toekomstige ruimtevaartuigen te verminderen – hoewel deze missie ongeveer zo groot is als de orde van een koning.
Dit betekent dat het lanceren van toekomstige missies minder kostbaar kan zijn en dat er ruimte zal zijn voor meer wetenschappelijke instrumenten.
Andere missies die momenteel in ontwikkeling zijn en die de lasercommunicatiemogelijkheden kunnen testen, zijn onder meer het Orion Artemis II optische communicatiesysteem, dat een ultrahoge resolutie videofeed tussen NASA en maanavontuurlijke Artemis-astronauten mogelijk zal maken.
De Psyche-missie, die in 2022 wordt gelanceerd, zal de bestemming van de asteroïde in 2026 bereiken. De missie zal een metalen asteroïde bestuderen met een lengte van meer dan 240 miljoen mijl (241 miljoen km). weg en test een optische communicatielaser in de diepe ruimte om gegevens terug naar de aarde te sturen.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”