HOT: Trái đất vừa nhận được thông điệp chùm tia laser từ cách xa 16 triệu km ngoài vũ trụ

Thí nghiệm không gian sâu du hành trên tàu vũ trụ Psyche của NASA vừa truyền một thông điệp qua tia laser tới Trái đất từ ​​bên ngoài Mặt trăng lần đầu tiên, một thành tựu có thể thay đổi cách giao tiếp của tàu vũ trụ.

Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!

Trong cuộc trình diễn xa nhất cho đến nay về loại truyền thông quang học này, Truyền thông quang học không gian sâu (DSOC) đã bắn một tia laser cận hồng ngoại được mã hóa với dữ liệu thực nghiệm từ vị trí của nó cách khoảng 16 triệu km (10 triệu dặm) – khoảng 40 lần xa hơn Mặt trăng là từ Trái đất – đến Kính viễn vọng Hale tại Đài quan sát Palomar của Caltech ở California.

DSOC là cuộc trình diễn công nghệ kéo dài hai năm trên Psyche khi nó tiến tới mục tiêu chính của nó, tiểu hành tinh Psyche. Bản demo đã đạt được “ánh sáng đầu tiên” vào ngày 14 tháng 11, theo Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA, nơi quản lý cả hai sứ mệnh, nhờ một thao tác cực kỳ chính xác đã giúp bộ thu phát laser của nó khóa vào đèn hiệu laser đường lên mạnh mẽ của JPL tại Đài quan sát Table Mountain của nó , cho phép bộ thu phát của DSOC nhắm tia laser đường xuống vào đài quan sát của Caltech cách đó 130 km (100 mi). ).

Trudy Kortes, Giám đốc Trình diễn Công nghệ tại trụ sở NASA chia sẻ: “Đạt được ánh sáng đầu tiên là một trong nhiều cột mốc quan trọng đối với DSOC trong những tháng tới, mở đường cho truyền thông tốc độ dữ liệu cao hơn có khả năng gửi thông tin khoa học, hình ảnh có độ phân giải cao và video phát sóng để hỗ trợ bước nhảy vọt tiếp theo của nhân loại: đưa con người lên sao Hỏa.”

Trước đây, thông tin liên lạc quang học đã được sử dụng để gửi tin nhắn từ quỹ đạo Trái đất, nhưng đây là khoảng cách xa nhất từ ​​trước đến nay đối với chùm tia laser. Trong chùm tia laser, chùm photon di chuyển theo cùng một hướng ở cùng bước sóng. Giao tiếp bằng laser có thể truyền lượng dữ liệu khổng lồ với tốc độ chưa từng có bằng cách đóng gói dữ liệu thành các dao động của các sóng ánh sáng này, mã hóa các tín hiệu quang học có thể truyền thông điệp đến máy thu thông qua tia hồng ngoại (con người không thể nhìn thấy).

NASA thường sử dụng sóng vô tuyến để liên lạc với các sứ mệnh ở xa hơn Mặt trăng và đều sử dụng sóng điện từ để truyền dữ liệu, nhưng ưu điểm của chùm tia laser là có thể gói nhiều dữ liệu vào sóng chặt chẽ hơn rất nhiều. Theo NASA, bản demo công nghệ DSOC nhằm mục đích chứng minh tốc độ truyền tải lớn hơn 10-100 lần so với các hệ thống liên lạc vô tuyến hàng đầu hiện nay.

Việc cho phép truyền nhiều dữ liệu hơn sẽ cho phép các sứ mệnh trong tương lai mang theo các thiết bị khoa học có độ phân giải cao hơn cũng như cho phép liên lạc nhanh hơn trong các sứ mệnh không gian sâu tiềm năng – ví dụ như các luồng video trực tiếp từ bề mặt Sao Hỏa.

Tiến sĩ Jason Mitchell, giám đốc Bộ phận Công nghệ Điều hướng và Truyền thông Tiên tiến trong chương trình Điều hướng và Truyền thông Không gian của NASA, cho biết: “Truyền thông quang học là một lợi ích cho các nhà khoa học và nhà nghiên cứu, những người mong muốn nhiều hơn từ các sứ mệnh không gian của họ và sẽ cho phép con người khám phá không gian sâu thẳm.”

Tuy nhiên, có một số thách thức đòi hỏi phải thử nghiệm trước. Khoảng cách liên lạc quang học càng dài thì càng khó khăn vì nó đòi hỏi độ chính xác cao để định hướng chùm tia laser. Ngoài ra, tín hiệu của các photon sẽ yếu hơn, mất nhiều thời gian hơn để đến đích, cuối cùng tạo ra độ trễ trong giao tiếp.

Trong cuộc thử nghiệm ngày 14/11, các photon mất khoảng 50 giây để truyền từ Psyche đến Trái đất. Vào thời điểm Psyche đạt đến khoảng cách xa nhất, họ sẽ mất khoảng 20 phút để quay trở lại – khoảng thời gian này đủ dài để cả Trái đất và tàu vũ trụ chuyển động, vì vậy tia laser trên cả hai cần phải được điều chỉnh. điều chỉnh cho sự thay đổi vị trí này.

Cho đến nay, cuộc trình diễn công nghệ phá kỷ lục đã rất thành công. Meera Srinivasan, trưởng nhóm vận hành DSOC tại JPL cho biết: “Thử nghiệm đầu tiên kết hợp đầy đủ các thiết bị mặt đất và máy thu phát chuyến bay, yêu cầu các nhóm vận hành DSOC và Psyche làm việc song song. Đó là một thách thức ghê gớm và chúng tôi vẫn còn nhiều việc phải làm, nhưng chỉ trong một thời gian ngắn, chúng tôi đã có thể truyền, nhận và giải mã một số dữ liệu.”

Theo Khoa học IFL.

Liên kết gốc

Viết một bình luận