发布时间:2024-09-08 06:18:51 来源:三亿体育首页 作者:三亿体育app平台 浏览次数:25
(11 月 14 日凌晨,深空光通信团队在位于加利福尼亚州帕萨迪纳的 NASA 喷气推进实验室的 Psyche 任务支持区工作,见证“第一缕曙光”。)
搭载在美国国家航空航天局(NASA)Psyche 号飞行任务上的一项创新实验刚刚达到了它的第一个重要里程碑,成功地进行了最遥远的激光通信演示。这项技术演示有朝一日可以帮助美国国家航空航天局(NASA)的任务深入太空,发现更多有关宇宙起源的发现。
Psyche号于10月中旬发射升空,目前正在前往火星和木星轨道之间的一颗金属小行星的途中,以捕捉人类对这颗小行星的第一眼观察。在接下来的六年里,飞船将飞行约22亿英里(约合36亿公里),到达位于主小行星带外围的同名小行星。
该技术演示旨在成为美国航天局最遥远的高带宽激光通信实验,测试使用不可见的近红外激光与地球之间的数据收发。激光发送数据的速度是 NASA 在其他任务中使用的传统无线 倍。如果在未来几年内取得完全成功,这项实验将成为未来与火星探索者进行通信的技术基础。
该实验首次从遥远的月球之外发送了一个激光编码数据。测试数据从近 1,000 万英里(1,600 万公里)外发送,到达位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加利福尼亚理工学院帕洛玛天文台的黑尔望远镜。
美国国家航空航天局空间技术任务局技术演示主管特鲁迪-科特斯(Trudy Kortes)在一份声明中说:实现首照是未来几个月中DSOC众多关键里程碑中的一个,它为实现更高的数据速率通信铺平了道路,能够发送科学信息、高清图像和流媒体视频,支持人类的下一次飞跃:将人类送上火星。
11月14日,当 Psyche 号上的飞行激光收发器接收到从美国宇航局喷气推进实验室位于加利福尼亚州赖特伍德附近的桌山设施的光通信望远镜实验室发送的激光信标时,Psyche 号上的激光收发器发出了第一束光。
Psyche收发器接收到的初始信标帮助仪器瞄准激光,将数据发回位于桌山以南约100英里(约合160公里)处的黑尔望远镜。
位于加利福尼亚州帕萨迪纳的 JPL DSOC 运行负责人 Meera Srinivasan 在一份声明中说:(11 月 14 日的)测试是第一次将地面资产和飞行收发器完全结合在一起,需要 DSOC 和 Psyche 运行团队协同工作。这是一项艰巨的挑战,我们还有很多工作要做,但在短时间内,我们能够发送、接收和解码一些数据。
这并不是第一次在太空中测试激光通信。2021 年 12 月,美国国家航空航天局(NASA)的激光通信中继演示项目(Laser Communications Relay Demonstration)发射升空,进入距离地球约 22,000 英里(35,406 公里)的轨道,这是首次进行双向激光通信测试。
从那时起,实验已经从低地球轨道向月球发送了光通信。阿耳特弥斯 II 号飞船将利用激光通信传回载人绕月旅行的高清视频。但是,DSOC标志着激光通信首次穿越深空,这需要在数百万英里的范围内进行极其精确的瞄准和指向。
通过对技术演示能力的初步测试,研究小组可以对用于提高激光瞄准精度的系统进行改进。一旦团队完成了这项工作,DSOC 就可以在航天器远离地球时向黑尔望远镜发送和接收数据了。
虽然 DSOC 不会真正发送 Psyche 航天器收集到的科学数据,因为它是一个实验,但激光器将用来发送用激光光子或量子光粒子编码的测试数据位。
地球上的探测器阵列可以接收来自 Psyche 的信号,并从光子中提取数据。这种光通信可以改变 NASA 发送和接收深空任务数据的方式。
美国国家航空航天局太空通信与导航计划高级通信与导航技术部主任杰森-米切尔博士在一份声明中说:光通信对于那些总是希望从太空任务中获得更多信息的科学家和研究人员来说是一个福音,它将使人类对深空的探索成为可能。更多的数据意味着更多的发现。
DSOC 小组将监测激光信息穿越太空所需的时间。在第一次光照时,激光从 Psyche 到地球只用了 50 秒。在航天器和地球之间最远的距离上,激光单程预计需要 20 分钟。在这段时间里,航天器将继续移动,地球也将自转。
与此同时,Psyche 号航天器继续为其主要任务做准备,为推进系统提供动力,并测试其在 2029 年 7 月到达小行星时进行研究所需的科学仪器。这项任务可以确定这颗小行星是否是太阳系诞生之初的一个早期行星构件的外露核心。