Artemis II-oppdraget har sendt videoer og bilder fra romfartøyet Orion til Nasa-teamene på Terra siden starten av turen forrige onsdag. Deling skjer hundretusenvis av kilometer unna. Romfartøyet bruker et laserkommunikasjonssystem, som lar det sende materiale i høy oppløsning.
Esse-fremgangen markerer en endring fra tidligere oppdrag, som utelukkende var avhengig av radiofrekvens. Mengden data som er samlet inn har vokst med årene og krevde mer effektive løsninger. Det optiske systemet på Orion representerer en operasjonell test i bemannet flyging utenfor den lave banen til Terra.
Como fungerer med laserkommunikasjon
Systemet kalt Orion Artemis II Optical Communications System, eller O2O, sender og mottar informasjon ved hjelp av infrarødt lys. Ele inkluderer optiske transceivere på både romfartøyet og bakkestasjonene. Teknologien oppnår overføringshastigheter på opptil 260 megabit per sekund, mye høyere enn tradisjonelle radiosamtaler.
MITs Desenvolvedores Lincoln Laboratory og Nasa Goddard Space Flight Center jobbet sammen på terminalen. Utstyret har et teleskop som måler omtrent 10 centimeter og komponenter som justerer nøyaktig peking for å holde strålen rettet mot Terra selv når den beveger seg. Tidligere Testes, som demonstrasjoner med lav bane og dype rom, har validert muligheten til å sende store datamengder med lavere strømforbruk.
Laserkommunikasjon erstatter ikke helt radiofrekvenssystemet, som fortsatt brukes til kritiske kommandoer og stemme. I stedet jobber O2O parallelt med å overføre bilder, 4K-videoer, vitenskapelige data og flyprosedyrer. Equipes på bakken mottar materialet og behandler informasjonen som sendes av mannskapet.
- O2O overfører data med hastigheter opptil 100 ganger raskere enn radiofrekvens i noen scenarier
- Systemet gjør det mulig å sende høyoppløselige videoer og bilder av månens overflate
- Componentes inkluderer optisk modem, forsterkere og kontroller for koblingsadministrasjon
- Teknologi reduserer nødvendig størrelse, vekt og effekt sammenlignet med tilsvarende radiosystemer
- Durante oppdraget, mer enn 100 gigabyte med data har allerede blitt nedkoblet med laser i rapporterte tester
Vantagens i forhold til tidligere oppdrag
Missões romfartøy i mer enn 50 år har vært avhengig av radiofrekvens for å utveksle informasjon mellom verdensrommet og Terra. Esse-metoden fungerer bra for grunnleggende kommandoer og telemetridata, men begrenser mengden visuelt og vitenskapelig materiale som kan sendes. Med økningen i kameraer og sensorer på moderne skip, har etterspørselen etter båndbredde vokst.
Optisk kommunikasjon løser deler av denne utfordringen ved å fokusere energi i smale stråler. Isso reduserer interferens og tillater høyere hastigheter uten å øke antennestørrelsen. Na Artemis II, mannskapet tar bilder av Lua og Terra med de 32 kameraene som er tilgjengelige på Orion. Parte av dette innholdet når Terra med overlegen kvalitet takket være laseren.
Especialistas fremhever at systemet også bruker mindre romfartøyskraft. Essa effektivitet er viktig på lange turer der energien må håndteres nøye. Testen på Artemis II tjener til å evaluere ytelsen i et ekte bemannet flymiljø, med romfartøyet på en bane rundt Lua.
Detalhes O2O systemteknikere
Den optiske terminalen ble integrert i Orion mannskapsmoduladapter. Ele opererer i forbindelse med Nasas romkommunikasjonsnettverk, inkludert Near Space Network og Deep Space Network. Quando aktivert, retter systemet laseren til mottakere på bakken, som konverterer lyssignalet tilbake til digitale data.
Tidligere Desenvolvimentos, som 2013s Lunar Laser Communication Demonstration og Deep Space Optical Communications på et annet oppdrag, banet vei. O2O inkorporerer lærdommer fra disse prosjektene og bruker modulær arkitektur testet på Estação Espacial Internacional. Nasa planlegger å bruke erfaringer fra dette oppdraget til å forbedre kommunikasjonen på fremtidige turer, inkludert mot Marte.
Mannskapet stoler ikke utelukkende på laseren for daglig drift. Hovedradiosystemet sørger for redundans og sikkerhet. Ainda, dermed viser suksessen med å sende videoer og bilder teknologiens potensial for å berike materialet som deles med publikum og forskere.
Impacto for fremtidig utforskning
Evnen til å overføre store datamengder raskere åpner for muligheter for oppdrag med flere vitenskapelige instrumenter. Imagens og høyoppløselige videoer hjelper team på bakken med å analysere månemiljøet nærmere sanntid. Isso forbedrer også opplevelsen av offentlig overvåking av romfart.
Testen på Artemis II foregår mens romfartøyet følger sin planlagte rute på rundt ti dager. Mannskapet inkluderer astronauter fra Nasa og Canadian Space Agency. Eles utfører planlagte aktiviteter og dokumenterer flyturen med ressursene som er tilgjengelig om bord.
Equipess Nasa fortsetter å overvåke O2O-ytelsen gjennom hele oppdraget. Dados innsamlet vil bli brukt til justeringer av lignende systemer for påfølgende flyvninger. Laserkommunikasjon representerer et skritt i utviklingen av koblinger mellom Terra og deep space.
Recepção av data i Terra
Jord Estações mottar signalene sendt av Orion og behandler informasjonen. Vídeos og bilder kommer med større klarhet enn det som ville vært mulig med radiofrekvens alene på måneavstander. Nasa deler noe av dette materialet etter hvert som oppdraget skrider frem, slik at publikum kan se registreringer av reisen.
Det optiske systemet viser robusthet selv med romfartøyets bevegelse og variasjoner i relativ posisjon i forhold til Terra. Automatisk Ajustes opprettholder laserstrålejustering. Esse teknisk aspekt var et av fokusene i testene som ble utført før lansering.
Artemis II-oppdraget markerer tilbakekomsten av astronauter rundt Lua etter flere tiår. Inkluderingen av lasersystemet legger til et lag med teknologisk innovasjon til testflyvningen. Foreløpige Resultados indikerer at dataoverføring skjedde som planlagt på ulike punkter under turen.