Komunikace v hlubokém vesmíru založená na rádiových frekvencích čelí omezením kvůli nízké šířce pásma a rostoucí potřebě vysokých rychlostí přenosu dat. Laserové nebo optické systémy mají potenciál tato komunikační omezení prolomit. NASA testovala laserovou komunikaci na extrémní vzdálenosti a demonstrovala komunikaci s vysokou šířkou pásma v hlubokém vesmíru , když na Zemi vyslala video v ultravysokém rozlišení pomocí laseru ze vzdálenosti 32 milionů km z kosmické lodi Psyche, která v současné době cestuje hlubokým vesmírem k asteroidu Psyche bohatému na kovy, který se nachází v pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. Jednalo se o první demonstraci optické komunikace za hranicemi Měsíce. Anténa Deep Space Network (DSN) přijímala laserové signály v rádiovém i blízkém infračerveném záření.
Komunikace v hlubokém vesmíru probíhá převážně pomocí rádiových frekvencí. Systémy založené na rádiových frekvencích však nemohou uspokojit současné ani budoucí komunikační potřeby kosmického sektoru vzhledem k omezené šířce pásma a stále rostoucí poptávce po vysokých rychlostech přenosu dat.
Na druhou stranu, laserová nebo optická komunikace nabízí mnoho výhod, pokud jde o velkou šířku pásma, vysokorychlostní spojení a terminály s nízkou SWaP (velikost, hmotnost a výkon). Má potenciál zvýšit datové rychlosti 10 až 100krát oproti kapacitě většiny sofistikovaných rádiových systémů, které se v současnosti používají, a tím může prolomit komunikační omezení. Proto je nezbytné rozvíjet optickou komunikaci pro vysokokapacitní komunikaci v hlubokém vesmíru , která by byla schopna uspokojit budoucí potřeby meziplanetárního přenosu dat.
Experiment Deep Space Optical Communications (DSOC) je technologická demonstrace na palubě kosmické lodi Psyche, která v současné době cestuje hlubokým vesmírem k asteroidu Psyche bohatému na kovy, který se nachází v pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. V prosinci 2023 demonstroval vysokorychlostní komunikaci v hlubokém vesmíru , když vyslal na Zemi video v ultravysokém rozlišení pomocí laseru z výšky 32 milionů km v hlubokém vesmíru. Jednalo se o první demonstraci optické komunikace za hranicemi Měsíce.
Deep Space Network (DSN) je síť zařízení umístěných v různých částech světa, která komunikují se vzdálenými kosmickými loděmi zkoumajícími sluneční soustavu. Experimentální anténa této sítě přijímala rádiové i laserové signály vysílané ze sondy Psyche v hlubokém vesmíru. To naznačuje, že antény DSN, které v současnosti komunikují s kosmickými loděmi prostřednictvím rádiových signálů, by mohly být modernizovány pro laserovou komunikaci.
***
Reference:
- Karmous S., et al 2022. Jak může optická komunikace utvářet budoucnost komunikací v hlubokém vesmíru? Průzkum. Předtisk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- Robinson BS, 2023. Optické komunikace pro vesmírný průzkum a vědu. Konference komunikace optických vláken 2023.
- Tech Demo NASA streamuje první video z hlubokého vesmíru pomocí laseru. Publikováno 18. prosince 2023. Dostupné na https://www.nasa.gov/directorates/stmd/tech-demo-missions-program/deep-space-optical-communications-dsoc/nasas-tech-demo-streams-first-video-from-deep-space-via-laser/
- NASA. Novinky – Nová experimentální anténa NASA sleduje laser hlubokého vesmíru. Publikováno dne 08. února 2024. Dostupné na https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Deep Space Optical Communications (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Mise Psyché. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- NASA Deep Space Network (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
 antenna received both radio frequency and near-infrared laser signals.){kind=link}