A közelmúltban, annak érdekében, hogy javítsaA NASA űrkommunikációjaA NASA 2023-ban az Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T) nevű technológiai bemutatót tervezi küldeni az űrállomásra. Az ILLUMA-T és a Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) együtt 2021 decemberében indították útjára, és elkészül a NASA első kétirányú, végpontok közötti lézerrelérendszere.
A lézeres kommunikációs rendszerek előnyei
A lézeres kommunikációs rendszerek láthatatlan infravörös fényt használnak az információk sokkal nagyobb adatsebességgel történő küldésére és fogadására. Míg az eredeti rádiófrekvenciás rendszernek körülbelül kilenc hétbe telt, amíg a Mars teljes térképét visszaküldte a Földre, lézerek használatával körülbelül kilenc napig tartott. Így nagyobb adatsebességgel a küldetés több képet és videót tud küldeni a Földre egyetlen átvitelben. Az űrállomásra való telepítés után az ILLUMA-T bemutatja a nagyobb adatátviteli sebesség előnyeit a LEO küldetésekben. A lézeres kommunikáció nagyobb rugalmasságot biztosít a küldetés során, és gyors hozzáférést biztosít az adatokhoz az űrből. A NASA jelenleg ezt a technológiát integrálja a Föld-közeli, Hold- és mélyűri demonstrációkba.
A gyorsabb adatsebesség előnyei mellett a lézerrendszerek az űrhajók tervezésében is kulcsfontosságú előnyöket kínálnak a könnyebb súlyuk és a csökkentett energiafogyasztásuk miatt. Az ILLUMA-T, amely körülbelül akkora, mint egy szabványos hűtőszekrény, egy külső modulhoz lesz rögzítve az űrállomáson az LCRD-n keresztüli demonstrációkhoz. Jelenleg az LCRD demonstrálja a geoszinkron pályán (22,000 mérföldre a Földtől) lézerrel történő relé előnyeit, hogy tovább finomítsa a NASA lézeres képességeit azáltal, hogy adatokat továbbít és kísérleteket végez a két földi állomás között. Amint az ILLUMA-T belép az állomásra, a terminál nagy felbontású adatokat, köztük képeket és videókat küld az LCRD-nek 1200 megabit/s sebességgel. Az adatokat ezután az LCRD elküldi a hawaii és kaliforniai földi állomásokra. Ez a bemutató bemutatja, hogy a lézeres kommunikáció milyen előnyökkel járhat a NEO küldetésekben.
Az ILLUMA-T a SpaceX NASA 29. kereskedelmi utánpótlási missziójának hasznos terheként indul. Az indítást követő első két hétben az ILLUMA-T-t eltávolítják a Dragon űrszonda csomagtartójából, és az űrállomás Japán Kísérleti Modul Exposure Facility (JEM-EF) létesítményébe telepítik. A hasznos teher felszerelése után az ILLUMA-T csapata elvégzi a kezdeti teszteket és a pályán történő ellenőrzéseket. Amint ez elkészült, a csapat a rakomány első fénye felé igyekszik – ez a küldetés jelentős mérföldköve, amely az első lézerfényt továbbítja az LCRD-hez az optikai teleszkópon keresztül. Amint az első fény megjelenik, megkezdődnek az adatátviteli és lézeres kommunikációs kísérletek, amelyek a tervezett küldetés alatt folytatódnak.
Lézerek tesztelése különböző forgatókönyvekben
A jövőben a működő lézeres kommunikáció kiegészíti majd a rádiófrekvenciás rendszereket, amelyekre sok űrmisszió még mindig támaszkodik az adatok visszaküldésében a Földre. Bár az ILLUMA-T nem az első lézeres kommunikációt tesztelő küldetés az űrben, egy lépéssel közelebb viszi a NASA-t e technológia gyakorlati alkalmazásához.
Az LCRD mellett az ILLUMA-T elődjei közé tartozik a 2022 teraByte InfraRed Delivery System, amely jelenleg a Föld-közeli pályán lévő kis CubeSat lézeres kommunikációt teszteli, valamint a Lunar Laser Communications Demonstration, amely a 2014-es Hold-környezet és porkörnyezet során Felfedező küldetés, adatok küldése oda-vissza a Hold és a Föld között; valamint a 2017-es Lasercomm Science optikai hasznos teher, amely bemutatta, hogy a lézeres kommunikáció hogyan képes felgyorsítani az információáramlást a Föld és az űr között a rádiójelekhez képest.
A lézeres kommunikáció azon képességének tesztelése, hogy képes-e nagyobb adatátviteli sebességet produkálni különféle forgatókönyvekben, segíteni fogja az űrkutatási közösséget abban, hogy tovább finomítsa a jövőbeli Hold-, Mars- és mélyűr-küldetések képességeit.
