Миссия Psyche NASA успешно продемонстрировала использование лазерной связи на расстоянии почти 16 миллионов километров, что является значительным достижением в области межпланетных технологий связи. Это достижение, объявленное 14 ноября 2023 года, протестировало эксперимент по оптической связи в глубоком космосе (DSOC).
Космический аппарат Psyche, запущенный в октябре 2023 года на ракете Falcon Heavy от SpaceX, направлен на изучение металлического астероида, расположенного между Марсом и Юпитером. Эксперимент DSOC включал передачу закодированного инфракрасного лазерного сигнала от космического аппарата к телескопу Hale в обсерватории Palomar в Сан-Диего, штат Калифорния.
DSOC является ключевым инструментом на борту Psyche, предназначенным для демонстрации возможностей передачи данных на высокой скорости. Во время теста лазерный трансивер на борту космического аппарата успешно выровнялся с мощным лазерным маяком, отправленным с установки Table Mountain Лаборатории реактивного движения в Калифорнии.
Это первый тест оптической связи в глубоком космосе, отличающийся от предыдущих экспериментов, проведенных на низких орбитах Земли и на расстояниях до Луны. Необходимая точность для направления лазерного сигнала на миллионы километров сравнивается с использованием лазерного указателя для отслеживания движущейся десятицентовой монеты с расстояния в одну милю.
Среди вызовов была необходимость компенсировать время, необходимое для того, чтобы свет прошел от космического аппарата до Земли, что заняло около 50 секунд. За это время как космический аппарат, так и Земля изменили свои позиции, что потребовало постоянной корректировки обоих систем.
Эксперимент нацелен на достижение скоростей передачи данных в 10-100 раз быстрее, чем у современных радиочастотных систем. В отличие от радиосвязи, использующей более крупные волны, инфракрасная лазерная технология сжимает информацию в значительно меньшие волны, что позволяет передавать больше данных.
Эта технология представляет собой важный шаг к разработке высокоскоростных систем связи, способных передавать научные данные, изображения высокой четкости и даже видео, что необходимо для будущих пилотируемых миссий на Марс.
Кроме своих целей в области связи, миссия Psyche также направлена на изучение металлического астероида, который может дать подсказки о формировании каменистых планет. Считается, что этот астероид может быть частичным ядром планетезимали, содержащим много железа и никеля.
Ожидается, что космический аппарат достигнет астероида в 2028 году и начнет его орбиту в августе 2029 года, с запланированной продолжительностью научной миссии в 26 месяцев.