NASA завершило рекордный эксперимент оптической связи на расстоянии до Марса

В конце августа завершился двухлетний эксперимент NASA по оптической связи в глубоком космосе. Система, установленная на борту космического аппарата «Психея», успешно передала и приняла лазерный сигнал на расстоянии 350 миллионов километров от Земли – это сравнимо с расстоянием до Марса. За время эксперимента, включавшего 65 сеансов связи, на Землю было передано 13,6 терабит данных.

Уже через месяц после запуска в 2023 году система продемонстрировала возможность передачи сигнала на Землю, установив связь с оптическим терминалом на борту зонда. В декабре 2023 года был достигнут исторический рекорд: передача видео ультравысокой чёткости (UHD) с расстояния более 30,5 миллионов километров – примерно в 80 раз дальше, чем расстояние до Луны – со скоростью 267 мегабит в секунду. А 3 декабря 2024 года был побит рекорд дальности оптической связи: данные были приняты с расстояния 494 миллионов километров – больше, чем среднее расстояние между Землёй и Марсом.

Эксперимент проводился с использованием лазерного передатчика на борту «Психеи» и двух наземных станций. Мощный 3-киловаттный лазер на объекте Table Mountain в JPL (Лаборатория реактивного движения) обеспечивал передачу сигнала, помогая аппарату нацеливать лазер обратно на Землю. Для приёма слабого сигнала, преодолевшего миллионы километров, использовался 200-дюймовый телескоп Паломарской обсерватории в Калифорнии, обеспечивающий достаточную площадь для приёма сигнала. Приёмник на обсерватории преобразовывал информацию, закодированную в фотонах.

Учёные столкнулись с трудностями, включая погодные условия и лесные пожары в Южной Калифорнии, но успешно завершили миссию. В рамках эксперимента данные также принимались экспериментальной гибридной (радиочастотно-оптической) антеной, а также с помощью телескопов обсерватории Паломар и меньшего 1-метрового телескопа, демонстрируя возможности резервирования и повышения устойчивости связи.

Успех эксперимента подтверждает возможность использования лазерной связи для будущих миссий. По словам Кевина Коггинса, заместителя руководителя программы космической связи и навигации NASA, будущие миссии на Луну и Марс потребуют передачи больших объёмов данных, включая высококачественные изображения. Сочетание традиционных радиочастотных и оптических коммуникаций позволит NASA выполнить эти требования. Эксперимент открывает новую эру высокоскоростной передачи данных в глубоком космосе, что существенно ускорит исследования и освоение Солнечной системы.

 Источник: jpl.nasa.gov