Derin uzay optik iletişim gösterim projesi hızla ilerliyor

Araştırmacılar, derin uzay optik iletişimi için yeni gelişmiş lazer kaynakları geliştiren ve test eden NASA Derin Uzay Optik İletişimi (DSOC) teknolojisi tanıtım projesinin yeni sonuçlarını bildirdi. Güneş sistemi boyunca boş alan optik iletişimi gerçekleştirme yeteneği, şu anda kullanılan radyo iletişim sistemlerinin yeteneklerinin ötesine geçecek ve yüksek çözünürlüklü görüntüler ve videolar dahil olmak üzere büyük miktarda veri iletmek için gelecekteki uzay görevleri için gerekli bant genişliğini sağlayacaktır.

Demo sistemi, bir uçuş lazer alıcı-vericisi, bir yer lazer vericisi ve bir yer lazer alıcısından oluşur. Uydu-yer bağı vericisi, Mars ve Jüpiter arasında güneşin yörüngesinde dönen Psyche olarak da adlandırılan benzersiz bir metal asteroide gidecek olan Psyche uzay aracına kuruldu.

Malcolm. California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan W. Wright, DSOC uydu-yer bağı uçuş lazer verici düzeneğinin ve yer-uydu bağı verici düzeneğinin fonksiyonel ve çevresel test sonuçlarını fuarda sunacak. Optica Lazer Kongresi11-15 Aralık 2022.

Derin uzay optik iletişiminin doğrulanması, gezegen cisimlerinin robotik ve insanlı keşfi sırasında yüksek çözünürlüklü görüntülerin geri akışına izin verecek ve en son teknoloji radyo frekanslı telekomünikasyonla karşılaştırılabilir kaynakları kullanacaktır.

Derin uzaya iletim

Uzaydan yere boş alan optik iletişimleri, ay kadar uzak mesafelerde gösterilmiş olsa da, bu tür bağlantıları derin uzay menzillerine genişletmek, yeni tür lazer vericileri gerektirir. Downlink uçuş lazeri, kilovat tepe noktasına yakın gücü desteklerken yüksek bir foton verimliliğine sahip olmalıdır. Yer-uydu bağı lazeri, dar hat genişliği, iyi ışın kalitesi ve düşük modülasyon oranları ile çok kilovatlık ortalama güçler gerektirir.

Uçuş lazeri verici düzeneği, 33’ten fazla sönme oranıyla 1550 nm’de polarize bir çıkış ışınında 0,5 ila 8 ns arasında ayrı darbe genişliklerine sahip 5 W ortalama güç Er-Yb ortak katkılı fiber tabanlı ana osilatör güç amplifikatörü lazeri kullanır. dB. Lazer, uzay aracına entegre edilmeden önce doğrulama ve çevre testlerinden geçti. Uçuş lazer vericisinin yer alıcı düzeneği ile uçtan uca testi, çeşitli darbe formatları için optik bağlantı performansını da doğruladı ve DSOC elektronik aksamına arayüzü doğruladı.

Yeni bir yaklaşım başlatmak

Yer-uydu hattı verici düzeneği, 1064 nm’de 5,6 kW’a kadar ortalama güce sahip optik bağlantıları destekleyebilir. Modülasyon formatlarını desteklemek için değiştirilmiş on kilovat sınıfı sürekli dalga boyu fiber tabanlı lazer vericileri içerir. Uzağa yerleştirilmiş bir soğutma grubu, lazerler ve güç kaynakları için termal yönetim sağlar. Yer-uydu bağı lazeri ayrıca üzerine uçuş alıcı-vericisinin kilitlenebileceği bir ışıklı işaret sağlayacaktır.

Wright, “Teleskobun birincil aynasındaki alt açıklıklardan yayılan birden fazla ayrı lazer kaynağı kullanmak, güç gereksinimini tek bir kaynaktan kurtarıyor” dedi. “Ayrıca atmosferik türbülansın azaltılmasına izin veriyor ve teleskop aynalarındaki güç yoğunluğunu azaltıyor.”

Artık uzay aracı seviyesindeki testler tamamlandığına göre, Psyche uzay aracı – uçuş lazer alıcı-vericisi ile birlikte – bir fırlatma aracına entegre edilecek. DSOC teknolojisi gösterimi, lansmandan kısa bir süre sonra başlayacak ve uzay aracı Dünya’dan uzaklaşırken ve sonunda Mars’ın yanından geçerken bir yıl boyunca devam edecek.