NASA’nın Lazer Veri İletiminde Öncü Atılımı

NASADaha hızlı veri iletimi için lazer iletişiminin potansiyelini göstermeyi amaçlayan ILLUMA-T yükü, ISS’ye fırlatılacak. LCRD ile yapılan bu işbirliği, hızlı aktarım hızları sunarak verilerin uzaydan aktarılma biçiminde devrim yaratabilir.

NASA, terabaytlarca önemli veriyi ileten bilim ve keşif misyonları için kızılötesi ışığın sağlayabileceği faydaları sergileyerek birden fazla görevde lazer iletişimini gösteriyor.

Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) bu Kasım ayında “gösterişli” bir teknoloji gösterisi gerçekleştirecek. ILLUMA-T (Entegre Lazer İletişim Röle Gösterimi Düşük Dünya Yörüngesi Kullanıcı Modemi ve Amplifikatör Terminali) yükü, Uluslararası Uzay istasyonu alçak Dünya yörüngesindeki görevlerin lazer iletişiminden nasıl yararlanabileceğini göstermek.

Lazer iletişimi, daha yüksek veri hızlarında bilgi göndermek ve almak için görünmez kızılötesi ışık kullanır, uzay aracına tek bir iletimle Dünya’ya daha fazla veri gönderme yeteneği sağlar ve araştırmacılar için keşifleri hızlandırır.

NASA’nın ILLUMA-T yükü SpaceX Dragonland’e teslim edildi ve ekip, Kasım ayındaki fırlatma hazırlığı için yükü Dragon bagajına entegre etti. Kredi bilgileri: SpaceX

Ortaklık ve Gösteriler

NASA’nın yönetimindeki Uzay İletişimi ve Navigasyon (SCaN) programı kapsamında ILLUMA-T, ajansın LCRD’si (Lazer İletişim Röle Gösterimi) ile birlikte çalışarak NASA’nın ilk çift yönlü, uçtan uca lazer iletişim rölesini tamamlıyor. LCRD Aralık 2021’de fırlatıldı ve şu anda Dünya üzerindeki iki yer istasyonu arasında bir dizi veri ileterek jeosenkron yörüngeden lazer iletişiminin faydalarını gösteriyor. deneyler.

LCRD’nin deneylerinden bazıları, lazer sinyalleri üzerindeki atmosferik etkinin incelenmesini, LCRD’nin birden fazla kullanıcıyla çalışabilme yeteneğinin doğrulanmasını, aşağıdaki gibi ağ yeteneklerinin test edilmesini içerir: gecikme/kesintiye dayanıklı ağ iletişimi (DTN) lazer bağlantıları üzerinden ve geliştirilmiş navigasyon yeteneklerinin araştırılması.

ILLUMA-T, uzay istasyonunun dış cephesine kurulduğunda, yük, NASA’nın iki yönlü lazer röle yeteneklerinin uzaydaki ilk gösterimini tamamlayacak.

NASA’nın Uluslararası Uzay İstasyonu ile lazer bağlantıları üzerinden iletişim kuran Lazer İletişim Aktarma Gösterisinin illüstrasyonu. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

Nasıl çalışır

ILLUMA-T’nin optik modülü, LCRD’nin jeosenkronize yörüngede işaretlenmesine ve izlenmesine olanak tanıyan bir teleskop ve iki eksenli gimbalden oluşur. Optik modül yaklaşık olarak bir mikrodalga fırın boyutundadır ve taşıma kapasitesi de standart bir buzdolabıyla karşılaştırılabilir düzeydedir.

NASA’nın Goddard temiz odasındaki ILLUMA-T yükü. Yük, Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulacak ve NASA’nın Lazer İletişim Röle Gösterimi ile daha yüksek veri hızlarını gösterecek. Kredi bilgileri: Dennis Henry

ILLUMA-T, verileri uzay istasyonundan LCRD’ye saniyede 1,2 gigabit hızında aktaracak, ardından LCRD, verileri Kaliforniya veya Hawaii’deki optik yer istasyonlarına gönderecek. Veriler bu yer istasyonlarına ulaştığında NASA’nın Las Cruces, New Mexico’daki White Sands Kompleksinde bulunan LCRD Görev Operasyon Merkezine gönderilecek. Bundan sonra veriler, ajansın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezindeki ILLUMA-T yer operasyon ekiplerine gönderilecek. Burada mühendisler, bu uçtan uca aktarım süreci aracılığıyla gönderilen verilerin doğru ve yüksek kalitede olup olmadığını belirleyecek.

İşbirlikçi Çabalar ve Etki

ILLUMA-T Proje Müdür Yardımcısı Matt Magsamen, “NASA Goddard’ın birincil rolü, LCRD ve uzay istasyonu ile başarılı lazer iletişimi ve yük taşıma operasyonlarını sağlamaktır” dedi. “LCRD’nin lazer sistemlerini test eden ve geliştiren deneyleri aktif olarak yürütmesiyle, uzay iletişim yeteneklerini bir sonraki adıma taşımayı ve iki yük arasındaki bu işbirliğinin başarısının ortaya çıkmasını izlemeyi sabırsızlıkla bekliyoruz.”

ILLUMA-T ilk lazer ışığı ışınını optik teleskopu aracılığıyla LCRD’ye ilettiğinde, uçtan uca lazer iletişim deneyi başlar. LCRD ile deneysel aşamasından sonra ILLUMA-T, uzay istasyonunun operasyonel bir parçası haline gelebilir ve NASA’nın yörüngedeki laboratuvara gönderebileceği ve buradan gönderebileceği veri miktarını önemli ölçüde artırabilir.

Verileri aktarma uydularına iletmek, uzay istasyonu için yeni bir başarı değil. Yörüngedeki laboratuvar, 1998’de tamamlanmasından bu yana, NASA’nın uyduları olarak bilinen radyo frekansı aktarıcı uydu filosuna güveniyor. Takip ve Veri Aktarma Uydularıajansın bir parçası olan Yakın Uzay Ağı. Aktarma uyduları, uzay aracını ve yer antenini aynı anda görebildikleri için misyonların Dünya ile sürekli temas halinde olmasını sağlar.

NASA’nın Lazer İletişim Yol Haritası. Kredi bilgileri: NASA / Dave Ryan

Lazer iletişimi, uzay istasyonunda bilim ve teknoloji araştırmaları yapan Dünya’daki araştırmacılar için oyunun kurallarını değiştirebilir. Astronotlar, yörüngedeki laboratuvarda biyolojik ve fiziksel bilimler, teknoloji, Dünya gözlemleri ve daha pek çok alanda insanlığın yararına araştırmalar yürütürler. ILLUMA-T, bu deneyler için gelişmiş veri hızları sağlayabilir ve Dünya’ya aynı anda daha fazla veri gönderebilir. Aslında 1,2 Gbps hızında ILLUMA-T, ortalama bir filme eşdeğer veri miktarını bir dakikadan kısa sürede aktarabilir.

ILLUMA-T / LCRD uçtan uca lazer iletişim röle sistemi, NASA için küçük bir adım, ancak uzay iletişim yetenekleri için dev bir adımdır. Önceki ve gelecekteki gösterilerle birlikte NASA, lazer iletişim sistemlerinin hem Dünya’ya yakın hem de derin uzay araştırmaları için sağlayabileceği faydaları sergiliyor.

ILLUMA-T ve LCRD Hakkında

ILLUMA-T yükü, Washington’daki NASA Genel Merkezindeki Uzay İletişimi ve Navigasyon (SCaN) programı tarafından finanse edilmektedir. ILLUMA-T, NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilmektedir. Ortaklar arasında NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’ndeki Uluslararası Uzay İstasyonu program ofisi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MİT) Lexington, Massachusetts’teki Lincoln Laboratuvarı.

LCRD, Goddard tarafından yönetiliyor ve NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ve MIT Lincoln Laboratuvarı ile ortaklaşa çalışıyor. LCRD, NASA’nın Uzay Teknolojisi Misyon Direktörlüğü’nün bir parçası olan Teknoloji Gösteri Görevleri programı ve Washington’daki NASA Genel Merkezindeki Uzay İletişimi ve Navigasyon (SCaN) programı aracılığıyla finanse edilmektedir.