Pēdējā laikā, lai uzlabotuNASA kosmosa sakariNASA plāno 2023. gadā nosūtīt uz kosmosa staciju tehnoloģiju demonstrāciju ar nosaukumu Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T). Kopā ILLUMA-T un lāzera sakaru releja demonstrācija (LCRD) tika palaists 2021. gada decembrī, pabeigs NASA pirmo divvirzienu lāzera releju sistēmu no gala līdz galam.
Lāzera sakaru sistēmu priekšrocības
Lāzera sakaru sistēmas izmanto neredzamo infrasarkano gaismu, lai nosūtītu un saņemtu informāciju ar daudz lielāku datu pārraides ātrumu. Lai gan sākotnējai radiofrekvenču sistēmai bija nepieciešamas aptuveni deviņas nedēļas, lai nosūtītu uz Zemi pilnīgu Marsa karti, bet, izmantojot lāzerus, tas prasīja aptuveni deviņas dienas. Tādējādi ar lielāku datu pārraides ātrumu misija var nosūtīt uz Zemi vairāk attēlu un video vienā pārraidē. Pēc uzstādīšanas kosmosa stacijā ILLUMA-T demonstrēs priekšrocības, ko sniedz augstāks datu pārraides ātrums LEO misijām. Lāzera sakari nodrošina lielāku misijas elastību un ātru veidu, kā piekļūt datiem no kosmosa. NASA pašlaik integrē šo tehnoloģiju tuvās Zemes, Mēness un dziļās kosmosa demonstrācijās.
Papildus priekšrocībām, ko sniedz ātrāks datu pārraides ātrums, lāzersistēmas piedāvā arī galvenās priekšrocības kosmosa kuģu konstrukcijā, pateicoties to vieglākam svaram un samazinātam enerģijas patēriņam. ILLUMA-T, kas ir aptuveni standarta ledusskapja izmērs, tiks piestiprināts pie ārējā moduļa. kosmosa stacijā demonstrācijām caur LCRD. Pašlaik LCRD demonstrē lāzera releja priekšrocības ģeosinhronajā orbītā (22,{2}} jūdzes no Zemes), lai vēl vairāk uzlabotu NASA lāzera iespējas, pārsūtot datus un veicot eksperimentus starp abām zemes stacijām. Kad ILLUMA-T ieies stacijā, terminālis nosūtīs augstas izšķirtspējas datus, tostarp attēlus un video, uz LCRD ar ātrumu 1200 megabiti sekundē. Pēc tam dati tiks nosūtīti no LCRD uz zemes stacijām Havaju salās un Kalifornijā. Šī demonstrācija parādīs, kā lāzersakari var dot labumu NEO misijām.
ILLUMA-T tiek palaists kā lietderīgā krava SpaceX 29. komerciālo piegādes pakalpojumu misijai NASA. Pirmo divu nedēļu laikā pēc palaišanas ILLUMA-T tiks izņemts no Dragon kosmosa kuģa bagāžnieka un uzstādīts kosmosa stacijas Japānas eksperimenta moduļa ekspozīcijas objektā (JEM-EF). Kad krava ir uzstādīta, ILLUMA-T komanda veiks sākotnējos testus un pārbaudes orbītā. Kad tas būs pabeigts, komanda virzīsies uz lietderīgās kravas pirmo gaismu, kas ir nozīmīgs pavērsiens misijai, kas caur optisko teleskopu pārraidīs pirmo lāzera gaismu uz LCRD. Kad būs klāt pirmā gaisma, sāksies datu pārraides un lāzerkomunikāciju eksperimenti, kas turpināsies visas plānotās misijas laikā.
Lāzeru testēšana dažādos scenārijos
Nākotnē operatīvie lāzersakari papildinās radiofrekvenču sistēmas, uz kurām daudzas kosmosa misijas joprojām paļaujas, lai pārraidītu datus atpakaļ uz Zemi. Lai gan ILLUMA-T nav pirmā misija lāzera sakaru testēšanai kosmosā, tā NASA ir soli tuvāk šīs tehnoloģijas praktiskai pielietošanai.
Papildus LCRD ILLUMA-T priekšteči ietver 2022. gada terabaitu infrasarkano staru piegādes sistēmu, kas pašlaik pārbauda lāzera sakarus nelielā CubeSat, kas atrodas tuvu Zemei, un Mēness lāzera sakaru demonstrāciju, kas 2014. gada Mēness vides un putekļu vides atmosfērā. Pētnieka misija, sūtīja datus uz priekšu un atpakaļ starp Mēness orbītu un Zemi; un 2017. gada Lasercomm Science optiskā kravnesība, kas parādīja, kā lāzera sakari var paātrināt informācijas plūsmu starp Zemi un kosmosu salīdzinājumā ar radio signāliem.
Pārbaudot lāzera sakaru spēju radīt lielākus datu pārraides ātrumus dažādos scenārijos, aviācijas un kosmosa kopiena varēs vēl vairāk uzlabot iespējas turpmākajām misijām uz Mēnesi, Marsu un dziļo kosmosu.
