NASA’nın Derin Uzay Optik İletişim teknolojisi göstericisi, Dünya’dan 460 milyon kilometre uzaklıktaki Psyche uzay aracına sinyal göndererek yeni bir lazer iletişim rekoru kırdı. Bu mesafe, Dünya ile Mars’ın birbirlerinden en uzak oldukları andaki mesafeye karşılık gelir.
Teknoloji göstericisi, 29 Temmuz’da bu dönüm noktasına ulaşarak, 13 Ekim 2023’te Psyche’de lansmanından bu yana ilk operasyon aşamasını tamamladı.
“Bu önemli bir olay. Lazer iletişimleri çok yüksek düzeyde hassasiyet gerektirir ve Psyche’i başlatmadan önce, en uzun mesafelerde ne kadar performans kaybı göreceğimizi bilmiyorduk. Artık izleme ve işaretleme için kullandığımız yöntemler doğrulandı ve optik iletişimin güneş sistemini keşfetmenin güvenilir ve dönüştürücü bir yolu olabileceğini doğruladı” dedi NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı proje yöneticisi Meera Srinivasan.
JPL’nin Derin Uzay Optik İletişim deneyi bir lazer alıcı-vericiden ve iki yer istasyonundan oluşur. Caltech’in San Diego County, Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’nde bulunan 5 metre açıklıklı Hale Teleskobu, bir lazer alıcı-vericinin uzaydan veri gönderdiği bir uydu-yer hattı istasyonu olarak hizmet ediyor. JPL’nin Wrightwood, California yakınlarındaki Mesa tesisindeki optik iletişim laboratuvarı, alıcı-vericiye veri göndermek için 7 kilowatt lazer gücü iletebilen bir uplink istasyonu olarak hizmet veriyor.
Verileri radyo frekanslarından 100 kat daha hızlı ileten lazerler, astronotlarla yapılan Mars görevlerini desteklemek için gereken karmaşık bilimsel bilgileri, yüksek çözünürlüklü görüntüleri ve videoları sunabiliyor.
Şu anda Psyche, iyon tahrikini hızlanma için kullanarak, Mars ve Jüpiter arasındaki ana asteroit kuşağındaki metal açısından zengin bir asteroide doğru ilerlemeye devam ediyor.
Psyche, Mars’ın Dünya’ya yaklaşması sırasındaki mesafeye kıyasla yaklaşık 53 milyon kilometre uzaktayken bile, teknoloji saniyede maksimum 267 megabit hızla veri aktarabiliyordu. Bu veri aktarım hızı geniş bant internetin indirme hızına yakındır. Uzay aracı uzaklaştıkça beklendiği gibi veri gönderip alma hızı düşüyor.
24 Haziran’da, Psyche Dünya’dan yaklaşık 240 milyon mil (390 milyon kilometre) uzaktayken (gezegenimiz ile Güneş arasındaki mesafenin 2,5 katından daha fazla), proje maksimum hızıyla saniyede 6,25 megabitlik sürekli bir aşağı bağlantı veri hızına ulaştı. Saniyede 8,3 megabit. Bu hız, deneyin maksimum hızından önemli ölçüde düşük olmasına rağmen, karşılaştırılabilir güç kullanan bir RF iletişim sisteminin bu mesafede başarabileceğinden çok daha yüksektir.
Derin Uzay Optik İletişiminin amacı, radyo frekans sistemleri gibi diğer uzay iletişim teknolojilerinden daha yüksek hızlarda verileri güvenilir bir şekilde iletebilen teknolojiyi göstermektir. Bu hedefe ulaşmak amacıyla proje, yüksek çözünürlüklü video gibi veri kümelerinin yanı sıra Psyche’den gelen mühendislik verilerini de test edebildi. Örneğin, aktarılan dosyalardan biri Arizona Eyalet Üniversitesi’nin Psyche Inspired sanat eserinin dijital versiyonlarını, ekibin evcil hayvanlarının resimlerini ve Dünya ve uzayın 45 saniyelik ultra yüksek çözünürlüklü videosunu içeriyordu.
“Sistemin asıl amacı veri hızındaki azalmanın mesafenin karesiyle ters orantılı olduğunu kanıtlamaktı. JPL Teknoloji Gösterim Projesi Teknologu Abi Biswas, “Bu hedefe ulaştık ve bir lazer kullanarak Psyche uzay aracına ve Psyche uzay aracından muazzam miktarda test verisi aktardık” dedi. Gösterinin ilk aşamasında yaklaşık 11 terabit veri aktarıldı.
Yerleşik alıcı-vericinin gücü şu anda kapalı ve 4 Kasım’da tekrar açılacak. Bu etkinlik, araçtaki ekipmanların en az bir yıl boyunca çalışabileceğini kanıtlayacak.
“Lazer alıcı-vericiyi açacağız ve işlevselliğine ilişkin kısa bir test yapacağız. Bu başarıldığında, bu yılın sonlarında başlayacak ara bağlantı sonrası aşamada alıcı-vericiyi tam tasarım yetenekleriyle çalıştırmayı sabırsızlıkla bekleyebiliriz” dedi JPL proje uçuş operasyonları müdürü Ken Andrews.
Bu deney, Mars misyonu da dahil olmak üzere gelecekteki NASA misyonları için ihtiyaç duyulan uzay iletişim teknolojilerinin geliştirilmesinde önemli bir adımdır. Derin Uzay Optik İletişim teknolojisi, uzay aracı ile Dünya arasında daha hızlı ve daha güvenilir iletişim sağlayarak daha fazla veri ve yüksek çözünürlüklü görüntülerin iletilmesine olanak sağlayabilir.
Derin Uzay Optik İletişim deneyi önümüzdeki birkaç ay boyunca devam edecek ve NASA ekibi teknolojiyi test etmeye ve geliştirmeye devam etmeyi planlıyor.
