Radio profondo basato sulla frequenza spazio la comunicazione deve affrontare limitazioni dovute alla larghezza di banda ridotta e alla crescente necessità di velocità di trasmissione dati elevate. Il sistema laser o ottico ha il potenziale per rompere i vincoli di comunicazione. NASA ha testato le comunicazioni laser a distanze estreme e dimostrato comunicazioni a larghezza di banda elevata in profondità spazio quando ha trasmesso sulla Terra un video ad altissima definizione tramite laser da una distanza di 32 milioni di km, dalla navicella spaziale Psyche che sta attualmente viaggiando nelle profondità spazio all'asteroide ricco di metalli Psiche situato nella fascia degli asteroidi tra marzo e Giove. Questa è stata la prima dimostrazione di comunicazioni ottiche oltre la Luna. Profondo lo spazio L'antenna di rete (DSN) ha ricevuto entrambi radio segnali laser in frequenza e nel vicino infrarosso.
In profondità spazio la comunicazione viene condotta principalmente utilizzando le radiofrequenze. Tuttavia, il sistema basato sulla radiofrequenza non può soddisfare le esigenze di comunicazione attuali e future spazio settore a causa della larghezza di banda limitata e della domanda sempre crescente di velocità di trasmissione dati elevate.
D'altro canto, la comunicazione basata su laser o ottica offre molti vantaggi in termini di ampie larghezze di banda, collegamenti ad alta velocità di trasmissione dati e terminali a basso SWaP (dimensioni, peso e potenza). Ha il potenziale per aumentare la velocità dei dati da 10 a 100 volte la capacità dei sistemi radio più sofisticati attualmente in uso, quindi può rompere i vincoli di comunicazione. Da qui l’imperativo di promuovere le comunicazioni ottiche ad alta capacità in profondità spazio comunicazioni in grado di soddisfare le future esigenze di trasmissione di dati interplanetari.
In profondità lo spazio L'esperimento Optical Communications (DSOC) è un carico utile dimostrativo tecnologico a bordo della navicella spaziale Psyche che sta attualmente viaggiando nelle profondità spazio a ricco di metalli asteroide Psiche situata nella fascia degli asteroidi in mezzo marzo e Giove. Nel dicembre 2023, ha dimostrato in profondità le comunicazioni a larghezza di banda elevata spazio quando ha trasmesso sulla Terra un video ad altissima definizione tramite laser da 32 milioni di km nello spazio profondo. Questa è stata la prima dimostrazione di comunicazioni ottiche oltre la Luna.
The Deep lo spazio Network (DSN) è una rete di strutture situate in diverse parti del mondo per comunicare con veicoli spaziali lontani che esplorano il sistema solare. Un'antenna sperimentale di questa rete ha ricevuto sia segnali radio che laser trasmessi dalla navicella spaziale Psyche nello spazio profondo. Ciò suggerisce che le antenne DSN che attualmente comunicano con i veicoli spaziali tramite segnali radio potrebbero essere adattate per le comunicazioni laser.
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Riferimenti:
- Karmous S., et al 2022. In che modo le comunicazioni ottiche possono plasmare il futuro delle comunicazioni nello spazio profondo? Un sondaggio. Prestampa arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- RobinsonBS, 2023. Comunicazioni ottiche per l'esplorazione spaziale e la scienza. Conferenza sulle comunicazioni in fibra ottica 2023.
- La demo tecnica della NASA trasmette in streaming il primo video dallo spazio profondo tramite laser. Pubblicato il 18 dicembre 2023. Disponibile su 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. Notizie – La nuova antenna sperimentale della NASA traccia il laser nello spazio profondo. Inserito l'08 febbraio 2024.Disponibile su https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- Comunicazioni ottiche nello spazio profondo (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- Missione Psiche. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- Deep Space Network (DSN) della NASA https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
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