NASA’s nieuwe experimentele antenne traceert diepe ruimtelaser

Een experimentele antenne heeft zowel radiofrequente als nabij-infrarode lasersignalen ontvangen van NASA’s Psyche ruimtevaartuig terwijl het door de diepe ruimte reist. Dit toont aan dat het mogelijk is om de gigantische schotelantennes van NASA’s Deep Space Network (DSN), die via radiogolven met ruimtevaartuigen communiceren, om te bouwen voor optische communicatie, of lasercommunicatie. Door meer gegevens in transmissies te stoppen, zal optische communicatie nieuwe mogelijkheden voor ruimteverkenning mogelijk maken en tegelijkertijd het DSN ondersteunen naarmate de vraag naar het netwerk groeit.

De 34 meter lange radio-frequentie-optische hybride antenne, Deep Space Station 13 genaamd, volgt sinds november 2023 de downlink laser van NASA’s Deep Space Optical Communications (DSOC) technologiedemonstratie. De vluchtlaserontvanger van de technologiedemonstratie rijdt mee met het Psyche-ruimtevaartuig van het agentschap, dat op 13 oktober 2023 werd gelanceerd. De hybride antenne bevindt zich in het Goldstone Deep Space Communications Complex van de DSN, in de buurt van Barstow, Californië, en maakt geen deel uit van het DSOC-experiment. De DSN, DSOC en Psyche worden beheerd door NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. “Onze hybride antenne is in staat geweest om succesvol en betrouwbaar de DSOC downlink te volgen sinds de lancering van de tech demo,” zegt Amy Smith, DSN plaatsvervangend manager bij JPL. “Het heeft ook het radiofrequentiesignaal van Psyche ontvangen, dus we hebben voor het eerst synchrone radio- en optische ruimtecommunicatie gedemonstreerd.”

Eind 2023 downlinkte de hybride antenne gegevens vanaf 32 miljoen kilometer afstand met een snelheid van 15,63 megabit per seconde, ongeveer 40 keer sneller dan radiofrequentiecommunicatie op die afstand. Op 1 januari 2024 downlinkte de antenne een teamfoto die voor de lancering van Psyche naar DSOC was geüpload. Om de fotonen van de laser (kwantumlichtdeeltjes) te detecteren, werden zeven ultraprecieze gesegmenteerde spiegels bevestigd aan de binnenkant van het gebogen oppervlak van de hybride antenne. Deze segmenten lijken op de zeshoekige spiegels van NASA’s James Webb Space Telescope en bootsen de lichtopvangopening na van een telescoop met een opening van 1 meter. Als de laserfotonen bij de antenne aankomen, reflecteert elke spiegel de fotonen en stuurt ze precies om naar een camera met hoge belichting die is bevestigd aan de subreflector van de antenne die boven het midden van de schotel hangt.

Lees verder op: Spacepage

13
Deel dit artikel