ناسا آنتن هیبریدی با کاربرد دوگانه را برای ارتباطات فضایی لیزری و رادیویی آزمایش میکند

در تلاشی برای برقرار کردن ارتباطات پرسرعت با مأموریتهای فضایی دوردست، ناسا در حال آزمایش یک آنتن بشقاب هیبریدی غولپیکر است که میتواند سیگنالهای رادیویی و لیزری را به صدها میلیون مایل دورتر در فضا بفرستد و دریافت کند.
یکی از نکات برجسته ماموریت Psyche ناسا به سیارکی با همین نام، واحد ارتباطات نوری فضای عمیق (DSOC) آن است که یک گیرنده لیزری است که قادر به ارسال و دریافت سیگنال های لیزری است و ارتباطات را چندین برابر سریعتر از سیستم های رادیویی معمولی امکان پذیر میکند.
این شیوه و این سامانه، از زمان پرتاب کاوشگر روباتیک در 13 اکتبر 2024، موفقیتهای چشمگیری داشته است. در ماه نوامبر، DSOC با موفقیت دادهها را از فاصله 16 میلیون کیلومتری، یا 40 برابر فاصله زمین تا ماه انتقال داد.
DSOC متشکل از یک فانوس لیزری تلسکوپ ارتباطات نوری JPL در تاسیسات کوه تیبل در نزدیکی رایت وود، کالیفرنیا و تلسکوپ هیل در رصدخانه پالومار کلتک در شهرستان سن دیگو، کالیفرنیا بود.
با این دو دانشمندان توانستند موقعیت فضاپیما را پیشبینی کنند و روی آن قفل کنند و سپس سیگنالی ارسال یا دریافت کنند. اما این کار به معنی تعطیل شدن سایر فعالیتهای دو رصدخانه نجومی بسیار گران قیمت هم بود.
ناسا ترجیح می دهد چیزی اختصاصیتر و دائمیتر برای ارتباطات دور داشته باشد، بنابراین در یک پروژه جداگانه، آژانس فضایی در حال کار بر روی یک آنتن هیبریدی است که می تواند در سه ایستگاه شبکه فضایی دوربرد واقع در گلدستون کالیفرنیا و شهرهای مادرید اسپانیا؛ و کانبرای استرالیا ادغام شود.
نسخه آزمایشی یک آنتن 34 متری فرکانس رادیویی-اپتیکال هیبریدی به نام ایستگاه فضایی عمیق 13 در مجتمع ارتباطات فضای عمیق گلدستون، نزدیک بارستو، کالیفرنیا است. برای آزمایش، این بشقاب غول پیکر هفت آینه جدا و بسیار دقیق معادل یک تلسکوپ با دیافراگم یک متری اصلاح شده دارد. این تشکیلات پرتو لیزر را از فضا می گیرد و آن را بر روی گیرندهای شبیه دوربین با نوردهی بالا که به بازتابنده فرعی آنتن و در بالای مرکز بشقاب معلق است، متمرکز می کند. سپس سیگنال توسط فیبر نوری به یک آشکارساز تک فوتونی نانوسیم نیمه هادی سرد شده فرستاده می شود میزان خوانایی افزایش یابد.
به گفته ناسا، این آنتن توانست با Psyche ارتباط برقرار کند و در اواخر سال گذشته توانست یک داون لینک با سرعت 15.63 مگابیت بر ثانیه یا حدود 40 برابر سرعت رادیو در فاصله 32 میلیون کیلومتری ایجاد کند. همچنین قادر بود سیگنال رادیویی کاوشگر را به طور همزمان دریافت کند.
دانشمندان امیدوارند که آنتن هیبریدی بتواند در فاصلهای معادل فاصله مریخ، در دورترین فاصلهاش از زمین یا 374 میلیون کیلومتری تماس خود را با Psyche حفظ کند. گام بعدی بزرگ کردن آرایه آینههای نوری به اندازه یک تلسکوپ ۸ متری خواهد بود.
منبع: ناسا
این نوشتهها را هم بخوانید