Nasina prva uporaba laserjev za pošiljanje 15 sekund HD videa v realnem času iz globokega vesolja

Po zadnjih novicah Nase (NASA) je NASA v tehnološki predstavitvi 11. decembra prvič uporabila laserje z Zemlje približno 31 milijonov kilometrov (približno 80-kratna razdalja med Zemljo in Luno) od globokega vesolja do pošljite nazaj del pretočnega videa v ultra visoki ločljivosti.
Videoposnetek prikazuje živahno oranžno progasto mačko z imenom Taters, ki lovi premikajočo se lasersko točko. Prav tako pomeni zgodovinski mejnik – čeprav so raziskovalci prej uporabljali laserje za prenos signalov med orbito blizu Zemlje in Luno, je tokrat prvič, da je bila tehnologija prikazana v globokem vesolju.
Namestnica upravitelja Nase Pam Melroy je dejala: "Ta dosežek poudarja našo zavezanost napredovanju optičnih komunikacij kot ključnega elementa pri izpolnjevanju prihodnjih potreb po prenosu podatkov. Povečana pasovna širina je ključnega pomena za doseganje naših prihodnjih raziskovalnih in znanstvenih ciljev in veselimo se uvedbe te tehnologije nadaljnji napredek in preoblikovanje načina komuniciranja ljudi na prihodnjih medplanetarnih misijah."
Posebni operativni postopki in cilji
Poskus je zasnovan tako, da prenaša video in druge podatke z zelo visoko pasovno širino iz globokega vesolja, kar omogoča prihodnje človeške misije izven orbite blizu Zemlje. Demonstracija je prenesla skupaj 15 sekund testnega videa prek sofisticiranega instrumenta, imenovanega letalski laserski oddajnik-sprejemnik. Video signal je bil poslan pri najvišji bitni hitrosti sistema 267 megabitov na sekundo (Mbps) in na koncu vrnjen na Zemljo v 101 sekundi.
Instrument je lahko pošiljal in sprejemal skoraj infrardeče signale in sprožil kodiran skoraj infrardeči laser na teleskopu Hale na Caltechovem observatoriju Palomar v okrožju San Diego v Kaliforniji, kamor je uspešno prenesel datoteko.
Vsak okvir videoposnetka v zanki je bil nato v "realnem času" poslan v Nasin laboratorij za reaktivni pogon v južni Kaliforniji, kjer je bil predvajan v realnem času.
Demonstracija laserskih komunikacij se je začela 13. oktobra v povezavi z Nasino misijo Psyche, za katero NASA upa, da ji bo omogočila prenos podatkov iz globokega vesolja 10- do 100-krat hitreje kot najsodobnejša radijska komunikacijska tehnologija, ki je trenutno v uporabi. Tehnološka predstavitev bo pošiljala signale visoke hitrosti prenosa podatkov na Rdeči planet, najbolj oddaljen planet od Zemlje, medtem ko Psych potuje do glavnega asteroidnega pasu med Marsom in Jupitrom. V tem procesu utira pot prihodnjim komunikacijam z visoko hitrostjo prenosa podatkov, ki pošiljajo zapletene znanstvene informacije, slike visoke ločljivosti in videoposnetke, da bi podprli naslednji velikanski preskok človeštva: pošiljanje ljudi živeti na Mars.
"Eden od ciljev je dokazati zmožnost prenosa širokopasovnega videa na milijone milj. Na Psycheu ni video podatkov, ustvarjenih, zato običajno pošiljamo naključno ustvarjene testne pakete," je povedal Bill Klipstein, vodja programa za tehnološke predstavitve pri Nasinem Jetu. Laboratorij za pogon. "A da bi ta pomemben dogodek naredili še bolj nepozaben, smo se odločili sodelovati z oblikovalci v Laboratoriju za reaktivni pogon, da bi ustvarili zabaven videoposnetek, ki zajame bistvo demonstracije v okviru misije Psych."
Mačka in mačji video iz globokega vesolja
V tem kratkem videoposnetku ultra visoke ločljivosti, ki je bil naložen pred izstrelitvijo in ima prekrito grafiko, vidimo tigrasto mačko Taters, ki lovi premikajočo se lasersko točko, hišnega ljubljenčka uslužbenca Laboratorija za reaktivni pogon. Slike prikazujejo več parametrov tehnološke predstavitve, kot je Psychova orbitalna pot, kupola teleskopa Palomar ter tehnične informacije o laserju in njegovi bitni hitrosti podatkov. Poleg tega so srčni utrip, barva in pasma Taters mačk in mladičev prikazani v realnem času.
"Kljub oddajanju z več milijonov kilometrov stran, lahko pošilja video hitreje kot večina širokopasovnih internetnih povezav," je dejal Ryan Rogalin iz Laboratorija za reaktivni pogon, ki je vodja projekta za sprejemno elektroniko. "Pravzaprav, ko je videoposnetek prejet v Palomarju, ga pošljejo v Laboratorij za reaktivni pogon prek interneta, povezavo, ki je počasnejša od signalov iz globokega vesolja. Laboratorij za načrtovanje v Laboratoriju za reaktivni pogon je opravil čudovito delo in nam pomagal pokazati tehnologija – in vsi so oboževali Taters."
Za izbiro tega mačjega videa za nebo je zgodovina: od leta 1928 se priljubljeni risani lik, Garfield, pojavlja v televizijskih testnih oddajah. Dandanes so videoposnetki "Garfield" in emotikoni še vedno priljubljeni na internetu. Čarobnost premikajočih se laserskih pik za mačke ustvari še več smešnih trenutkov za živalske prijatelje!
En mejnik za drugim
Ta najnovejši mejnik sledi realizaciji "prvega svetlobnega" ključnega vozlišča za laserske komunikacije v vesolju 14. novembra. Sistem je zdaj na dobri poti k preverjanju hitrejših hitrosti prenosa podatkov navzdol in izboljšanju natančnosti kazanja med tedenskimi pregledi. 4. decembra zvečer je projekt pokazal bitne hitrosti navzdolnje povezave 62,5 Mb/s, 100 Mb/s in 267 Mb/s, ki so primerljive s hitrostmi prenosa s širokopasovnega interneta. Skupaj je ekipa v tem obdobju prenesla 1,3 terabita podatkov.
Demonstracija optičnih komunikacij v globokem vesolju je zadnja v nizu demonstracij optičnih komunikacij, ki jih financira program tehnološke predstavitvene misije (TDM) v okviru NASA-inega sveta za vesoljske tehnologije in podpira program SCaN (vesoljske komunikacije in navigacija) v okviru misije vesoljskih operacij Nase. svet.