ناسا انتقال اینترنت فضایی با لیزر را در ایستگاه فضایی بین‌المللی آزمایش می‌کند

ناسا آماده آزمایش اینترنت فضایی خود است که از لیزر برای ارسال و دریافت داده‌ها با سرعت گیگابیت استفاده می‌کند. این آژانس فضایی یک دستگاه جدید به نام ILLUMA-T را در سال 2023 به ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) پرتاب خواهد کرد که به یک ماهواره رله لیزری به نام LCRD که در سال 2021 پرتاب شد، متصل می‌شود. این اولین سیستم دو طرفه سرتاسری فناوری ارتباط لیزری ناسا خواهد بود.

ناسا در یک بیانیه مطبوعاتی اعلام کرد که پروژه ILLUMA-T توسط مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا با همکاری بخش برنامه ایستگاه فضایی بین‌المللی در مرکز فضایی جانسون ناسا در هیوستون و همچنین آزمایشگاه لینکلن در موسسه فناوری ماساچوست نظارت می‌شود.

اینترنت فضایی با استفاده از لیزر

ILLUMA-T یک فناوری ارتباطی است که هدف آن نشان دادن مزایای ارتباطات لیزری برای مأموریت‌ها در مدار پایین زمین (LEO) است یعنی جایی که ایستگاه فضایی بین‌المللی در آن مدار قرار گرفته است. ارتباطات لیزری از نور مادون قرمز نامرئی برای انتقال اطلاعات با سرعت داده بالاتر از سیستم‌های فرکانس رادیویی که در حال حاضر توسط بیشتر فضاپیماها استفاده می‌شود، استفاده می‌کنند.

این بدان معناست که در آینده ماموریت‌ها می‌توانند تصاویر و ویدیوهای بیشتری را در زمان کمتری به زمین بازگردانند. سیستم‌های لیزری نیز سبک‌تر هستند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند که برای طراحی فضاپیما بسیار مهم است. از نظر اندازه، ILLUMA-T به اندازه یک یخچال است و به یک ماژول خارجی در ISS متصل می‌شود.

بدری یونس معاون سابق برنامه SCaN ناسا اظهار داشت که ارتباطات لیزری سازگاری ماموریت‌ها را افزایش داده و روند انتقال داده‌ها از فضا را سرعت می‌بخشند. این فناوری در بخش‌های مختلف، از نزدیکی زمین گرفته تا مأموریت‌های ماه و اعماق فضا، استفاده خواهد شد.

ILLUMA-T اولین ماموریتی نیست که ارتباطات لیزری را در فضا آزمایش می‌کند، اما ناسا را به استفاده از این فناوری برای ماموریت‌های آینده نزدیک‌تر می‌کند.

ماموریت‌های دیگری که ارتباطات لیزری را آزمایش کرده‌اند شامل سیستم تحویل مادون قرمز TeraByte است که یک CubeSat کوچک را در مدار پایین زمین برای نمایش ارتباطات لیزری قرار داد و داده‌ها را در سال 2014 از (و به) ماه منتقل کرد. در نهایت Optical Payload for Lasercomm Science است که نشان داد چگونه ارتباطات لیزری می‌توانند انتقال داده بین زمین و فضا را در سال 2017 سرعت بخشد.

چگونه ILLUMA-T و LCRD با هم کار خواهند کرد

LCRD یک ماهواره رله لیزری است که در فاصله 35400 کیلومتر از زمین می‌چرخد و داده‌ها را به دو ایستگاه زمینی در هاوایی و کالیفرنیا ارسال کرده و همچنین آزمایش‌هایی را برای بهبود قابلیت‌های لیزری ناسا انجام می‌دهد.

مت مگسمن، معاون پروژه ILLUMA-T، توضیح داد که هدف از این ابتکار، انتقال داده‌های دقیق، شامل تصاویر و ویدئوها به LCRD با سرعت 1.2 گیگابیت در ثانیه (Gbps) است. این اطلاعات متعاقباً از LCRD به ایستگاه‌های زمینی مخابره می‌شود و به عنوان اثباتی بر مفهوم مزایای فن‌آوری‌های ارتباط لیزری در مأموریت‌های نزدیک به زمین عمل خواهد کرد.

آزمایش ارتباطات لیزری برای ماموریت های آینده

ارزیابی پتانسیل سیستم‌های ارتباطی مبتنی بر لیزر برای دستیابی به نرخ‌های افزایش‌یافته انتقال داده در شرایط مختلف، در بهینه‌سازی این فناوری برای ماموریت‌های آینده به ماه، مریخ و اعماق فضا به بخش هوافضا کمک می‌کند.

ILLUMA-T در بیست و نهمین ماموریت خدمات تدارکاتی تجاری اسپیس ایکس برای ناسا پرتاب خواهد شد. پس از رسیدن به ایستگاه فضایی بین‌المللی، این سیستم بر روی تأسیسات ماژول آزمایشی ژاپنی (JEM-EF) که با نام “کیبو” نیز شناخته می‌شود و در زبان ژاپنی به معنای “امید” است نصب می‌شود.

سپس تیم ILLUMA-T دستگاه را آزمایش می‌کنند و آن را برای اولین ارتباط خود یعنی زمانی که اولین پرتو لیزر خود را به LCRD منتقل خواهد کرد، آماده می‌کنند. آزمایشات انتقال داده و ارتباط لیزری در طول مدت ماموریت برنامه‌ریزی‌شده ادامه خواهد داشت.

منبع: Interestingengineering