SAN FRANCISCO – NASA heeft zich geconcentreerd op de grondcomponent van optische communicatienetwerken, terwijl de US Space Force Space Development Agency zich richt op ruimte-tot-ruimtecommunicatie.

De twee initiatieven zullen elkaar over twee tot drie jaar kruisen, wanneer NASA bepaalt of de commerciële terminals die SDA gebruikt voor satelliet-naar-satellietcommunicatie gegevens naar de aarde kunnen verzenden.

“We zullen een aantal commerciële ruimteterminals naar beneden richten, in gesprek met onze bestaande grondlocaties”, vertelde Jason Mitchell, programmadirecteur van NASA Space Communications and Navigation. SpaceNews tijdens de bijeenkomst van de American Geophysical Union hier in december.

Ruimte om te aarden

Atmosferische turbulentie maakt het verzenden van optische gegevens naar de grond een uitdaging. Succesvolle transmissie vereist voorspelling en modellering om te bepalen hoe de atmosfeer van de aarde signalen zal vervormen. En grondstations hebben adaptieve optica nodig om die turbulentie te corrigeren.

NASA's Space Communications and Navigation (SCaN) -programma heeft deze uitdagingen aangepakt sinds de Lunar Laser Communications Demonstration in 2013 naar de maan reisde met de Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer.

In navolging van LLCD, welke brak het record voor de snelste datasnelheid tussen de maan en de aarde stuurde NASA de Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) naar een geosynchrone baan. LCRD, gehost op het Space Test Program Satellite 6 van het ministerie van Defensie, heeft gegevens naar de aarde geleverd met snelheden tot wel 1.2 gigabit per seconde.

De vooruitgang op het gebied van optische communicatie versnelt, zei Mitchell, met het succes van de TeraByte InfraRed Delivery, een lading op NASA's Pathfinder Technology Demonstrator 3 die in 2022 werd gelanceerd, en het Deep Space Optical Communications (DSOC)-experiment.

DSOC, gelanceerd in oktober op het NASA Jet Propulsion Laboratory Psyche asteroïde missie, stuurde een 15 seconden durende high-definition kattenvideo naar de Hale Telescope van het Palomar Observatory van het California Institute of Technology in San Diego County. De transmissie legde een recordaantal van 31 miljoen kilometer af.

Vervolgens in december LCRD voor het eerst gegevens uitgewisseld met ILLUMA-T, de geïntegreerde LCRD LEO-gebruikersmodem en -versterkerterminal die in november op een dag naar het internationale ruimtestation werd gestuurd SpaceX-vrachtdraak. Door samen te werken zullen LCRD en ILLUMA-T naar verwachting de ISS-communicatie verbeteren.

Hoewel astronauten aan boord van het ISS de belofte van optische communicatie met extra bandbreedte wellicht verwelkomen, zal de technologie vooral belangrijk zijn voor missies buiten een baan om de aarde.

“We moeten ervoor zorgen dat we mensen verbonden houden terwijl ze steeds verder de ruimte in gaan”, zegt Mitchell. “We willen uplink en downlink met hoge bandbreedte, omdat je zo geïsoleerd bent als je je voelt.”

RF Plus Optisch

NASA's SCaN-programma bereidt zich voor op Artemis 2, de eerste bemande missie van het Orion-ruimtevaartuig. Een experiment aan boord, genaamd Orion Artemis 2 Optical Communications Systems, bekend als O2O, is ontworpen om beelden en video te verzenden met snelheden tot wel 260 megabits per seconde.

"We zetten hem aan, doen de inbedrijfstelling en betalen af", zei Mitchell. “Als het goed gaat, is het onze bedoeling om [O2O] zoveel mogelijk te gebruiken.”

Toch zal RF-communicatie de basis vormen voor de Artemis 2-missie.

“Als er een probleem is met O2O, levert dat geen enkel risico op voor de missie”, zei Mitchell.

Toekomstige missies zullen ook afhankelijk zijn van optisch en RF.

'Het zal altijd een combinatie zijn,' zei Mitchell. “Er zullen enkele elementen zijn die nodig zijn voor RF, zoals het herstellen uit veilige modi.”

Volgende stappen

In de toekomst zou NASA graag zien dat optische grondstations meerdere missies kunnen ondersteunen.

"Als de missies verschillende backend-elektronica hebben, gebruik je dezelfde telescoop, maar verwissel je de elektronica", zei Mitchell. “Uiteindelijk wil je dat ze net zo autonoom gaan functioneren als RF-stations nu werken. Dat is de echte truc.”

Met dat doel voor ogen stimuleert NASA de commerciële productie van de noodzakelijke technologie.

"We willen kunnen zeggen: 'Als je een opening van deze omvang wilt, koop het systeem dan bij leverancier ABC, zet het op een stuk beton en plaats er een koepel overheen', zei Mitchell.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://spacenews.com/nasa-and-sda-optical-campaigns-could-share-terminals/