רדיו עמוק מבוסס תדר שטח תקשורת עומדת בפני אילוצים עקב רוחב פס נמוך וצורך גובר בקצבי העברת נתונים גבוהים. למערכת מבוססת לייזר או אופטי יש פוטנציאל לשבור את אילוצי התקשורת. נאס"א בדקה תקשורת לייזר מול מרחקים קיצוניים והדגימה תקשורת ברוחב פס גבוה לעומק שטח כאשר הוא הקרין לכדור הארץ סרטון וידאו בחדות גבוהה במיוחד באמצעות לייזר ממרחק של 32 מיליון ק"מ, מחללית Psyche שנעה כעת בעומק שטח לאסטרואיד עשיר במתכות Psyche הממוקם בחגורת האסטרואידים שביניהם מַאְדִים ויופיטר. זו הייתה ההדגמה הראשונה של תקשורת אופטית מעבר לירח. עָמוֹק מֶרחָב אנטנת הרשת (DSN) קיבלה את שניהם רָדִיוֹ אותות לייזר בתדר וקרוב לאינפרא אדום.
עָמוֹק שטח התקשורת מתנהלת בעיקר באמצעות תדרי רדיו. עם זאת, מערכת מבוססת תדרי רדיו אינה יכולה לענות על צורכי התקשורת הנוכחיים והעתידיים של שטח מגזר לאור רוחב פס מוגבל וביקוש הולך וגובר לקצבי העברת נתונים גבוהים.
מצד שני, תקשורת מבוססת לייזר או אופטית מציעה יתרונות רבים במונחים של רוחבי פס גדולים, קישורי קצב נתונים גבוה ומסופי SWaP (גודל, משקל והספק) נמוך. יש לו פוטנציאל לשפר את קצבי הנתונים פי 10 עד 100 מהקיבולת של רוב מערכות הרדיו המתוחכמות שנמצאות כיום בשימוש ובכך יכול לשבור את אילוצי התקשורת. מכאן, ההכרח לקדם תקשורת אופטית לעומק עם קיבולת גבוהה שטח תקשורת המסוגלת לענות על צורכי העברת נתונים בין-פלנטריים עתידיים.
עָמוֹק מֶרחָב ניסוי תקשורת אופטית (DSOC) הוא מטען הדגמה טכנולוגי על סיפון חללית Psyche שנוסע כעת בעומק שטח עד עשיר במתכות אסטרואיד פסיכה ממוקמת בחגורת האסטרואידים בין מַאְדִים ויופיטר. בדצמבר 2023, היא הדגימה תקשורת ברוחב פס גבוה לעומק שטח כאשר הוא הקרין לכדור הארץ סרטון וידאו בחדות גבוהה במיוחד באמצעות לייזר מ-32 מיליון ק"מ בחלל העמוק. זו הייתה ההדגמה הראשונה של תקשורת אופטית מעבר לירח.
The Deep מֶרחָב רשת (DSN) היא רשת של מתקנים הממוקמים בחלקים שונים של העולם כדי לתקשר עם חלליות רחוקות החוקרות את מערכת השמש. אנטנה ניסיונית של רשת זו קיבלה גם אותות רדיו וגם אותות לייזר שהוקרנו מחללית Psyche בחלל העמוק. זה מצביע על כך שאנטנות DSN המתקשרות כיום עם חלליות באמצעות אותות רדיו יכולות להיות מותאמות לתקשורת לייזר.
***
הפניות:
- Karmous S., et al 2022. כיצד תקשורת אופטית יכולה לעצב את עתידה של תקשורת בחלל העמוק? סקר. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04933
- רובינסון BS, 2023. תקשורת אופטית לחקר החלל והמדע. כנס תקשורת סיבים אופטיים 2023.
- ההדגמה הטכנולוגית של נאס"א מזרימה סרטון ראשון מהחלל העמוק באמצעות לייזר. פורסם ב-18 בדצמבר 2023. זמין ב 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/
- נאס"א. חדשות - האנטנה הניסויית החדשה של נאס"א עוקבת אחר לייזר חלל עמוק. פורסם ב-08 בפברואר 2024. זמין בכתובת https://www.nasa.gov/technology/space-comms/deep-space-network/nasas-new-experimental-antenna-tracks-deep-space-laser/
- תקשורת אופטית בחלל עמוק (DSOC) https://www.nasa.gov/mission/deep-space-optical-communications-dsoc/
- מיסיון פסיכה. https://science.nasa.gov/mission/psyche/
- רשת החלל העמוק של נאס"א (DSN) https://www.jpl.nasa.gov/missions/dsn
***
