آنتن غول پیکر ناسا برای ماموریت در عمق صدها میلیون کیلومتری فضا - وبلاگ بام شهر

به گزارش وبلاگ بام شهر، ناسا در اقدامی برای برقراری ارتباطات پرسرعت در ماموریت های فضایی عمیق در حال آزمایش یک آنتن هیبریدی غول پیکر است که می تواند سیگنال های رادیویی و لیزری را در صدها میلیون کیلومتر در اعماق فضا مدیریت کند.

به گزارش وبلاگ بام شهر ، یکی از نکات برجسته ماموریت سایکی(Psyche) ناسا به سوی 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 سریع تر از سیستم های رادیویی معمولی امکان پذیر می نماید.

بر اساس گزارش ایسنا، از زمانی که این کاوشگر رباتیک در 13 اکتبر 2024 پرتاب شده تا به امروز موفقیت های چشمگیری داشته است. در ماه نوامبر، واحد ارتباطات نوری فضای عمیق(DSOC) با موفقیت داده ها را از فاصله 16 میلیون کیلومتری معادل 40 برابر فاصله زمین تا ماه انتقال داد.

تنها مشکل این است که ارتباط بین زمین و سایکی به وسیله یک مجموعه آزمایشی برقرار می گردد. واحد ارتباطات نوری فضای عمیق با یاری یک برج لیزری که از آزمایشگاه تلسکوپ ارتباطات نوری در تاسیسات کوه تیبل(Table) ناسا در نزدیکی رایت وود کالیفرنیا ارسال شده بود، به سمت تلسکوپ هیل(Hale) در رصدخانه پالومار کلتک در شهرستان سن دیگو کالیفرنیا مورد هدف نهاده شد.

این یک روش بسیار ساده برای توصیف یک سیستم بسیار پیچیده است که به انواع یاری های اتوماتیک به اضافه توانایی پیش بینی موقعیت و قفل شدن روی یک فضاپیما که آن قدر دور است که سیگنال ارسالی باید 20 ثانیه مسافت را طی کند تا به هدف برسد، احتیاج دارد. بعلاوه به معنای جفت کردن دو رصدخانه نجومی بسیار گرانقیمت بود که پژوهشگران باید برای استفاده از آنها از سالها قبل برنامه ریزی نمایند.

آنچه ناسا ترجیح می دهد چیزی اختصاصی تر و دائمی تر است، بنابراین در یک پروژه جداگانه در حال کار بر روی یک آنتن هیبریدی است که می تواند در سه ایستگاه شبکه فضایی عمیق واقع در گلدستون کالیفرنیا، مادرید اسپانیا و کانبرای استرالیا ادغام گردد.

نسخه آزمایشی این سیستم شامل یک آنتن 34 متری فرکانس رادیویی-اپتیکال هیبریدی به نام ایستگاه فضایی عمیق 13 در مجتمع ارتباطات فضای عمیق گلدستون کالیفرنیاست.

برای این آزمایش، دیش(بشقاب) غول پیکر با هفت آینه تقسیم بندی شده فوق العاده دقیق معادل یک تلسکوپ با دیافراگم یک متری تنظیم شده است. این دیش پرتوی لیزر را از فضا می گیرد و آن را بر روی گیرنده ای به شکل یک دوربین با نوردهی بالا که به بازتابنده فرعی آنتن در بالای مرکز بشقاب معلق است، متمرکز می نماید. سپس سیگنال به وسیله فیبر نوری به یک آشکارساز تک فوتونی نانوسیم نیمه رسانای خنک شده با خنک نماینده برودتی فرستاده می گردد تا آن را تا سطوح قابل خواندن تقویت کند.

به گفته ناسا، این آنتن طی این آزمایش توانست ارتباط خود را با سایکی حفظ کند و در اواخر سال گذشته توانست یک داون با سرعت 15.63 مگابیت بر ثانیه یا حدود 40 برابر سرعت رادیو در فاصله 32 میلیون کیلومتری ایجاد کند. بعلاوه قادر بود سیگنال رادیویی کاوشگر را به طور همزمان دریافت کند.

امید است که این آنتن هیبریدی بتواند در فاصله ای معادل فاصله مریخ در دورترین نقطه خود از زمین معادل 374 میلیون کیلومتر تماس خود را با سایکی حفظ کند.

ناسا می گوید گام بعدی این است که آرایه آینه نوری را به میزان یک تلسکوپ 8 متری افزایش دهیم و بعضی از 14 بشقاب تشکیل دهنده DSN را برای جمع آوری سیگنال های لیزری پرسرعت و پایین آوردن ترافیک رادیویی سرعت مجدداً بازسازی کنیم.

برزیا تهرانی، معاون سیستم های ارتباطی زمینی و مدیر تحویل آنتن هیبریدی گفت: دهه هاست که فرکانس های رادیویی جدیدی را به آنتن های غول پیکر DSN در سراسر دنیا اضافه می کنیم، بنابراین عملی ترین گام بعدی گنجاندن فرکانس های نوری است. ما در آزمایشگاه JPL می توانیم چیزی داشته باشیم که هر دو کار را همزمان انجام می دهد. در واقع در حال تبدیل جاده های ارتباطی خود به بزرگراه و صرفه جویی در زمان، هزینه و منابع هستیم.

5858