НАСА впервые использовало лазеры для отправки 15 секунд HD-видео в реальном времени из глубокого космоса

Согласно последним новостям НАСА (NASA), в ходе демонстрации технологий 11 декабря НАСА впервые использовало лазеры с Земли на расстоянии около 31 миллиона километров (примерно в 80 раз больше расстояния между Землей и Луной) из глубокого космоса в отправить обратно часть потокового видео сверхвысокой четкости.
На видео видно, как оживленный оранжевый полосатый кот по кличке Тейтерс гонится за движущимся лазерным пятном. Это также знаменует собой историческую веху: хотя исследователи ранее использовали лазеры для передачи сигналов между околоземной орбитой и Луной, это первый раз, когда технология была продемонстрирована в глубоком космосе.
Заместитель администратора НАСА Пэм Мелрой заявила: «Это достижение подчеркивает нашу приверженность развитию оптической связи как ключевого элемента в удовлетворении будущих потребностей в передаче данных. Увеличение пропускной способности имеет решающее значение для достижения наших будущих исследовательских и научных целей, и мы с нетерпением ждем, когда эта технология приведет к появлению продолжающиеся достижения и изменение способов общения людей в будущих межпланетных миссиях».
Конкретные оперативные процедуры и цели
Эксперимент предназначен для передачи видео и других данных с очень высокой пропускной способностью из глубокого космоса, что позволит осуществить будущие миссии человека за пределами околоземной орбиты. Демонстрация транслировала в общей сложности 15 секунд тестового видео через сложный прибор, называемый летным лазерным приемопередатчиком. Видеосигнал был отправлен с максимальной скоростью передачи данных системы 267 мегабит в секунду (Мбит/с) и в конечном итоге вернулся на Землю за 101 секунду.
Инструмент смог отправлять и принимать сигналы ближнего инфракрасного диапазона и запускать закодированный лазер ближнего инфракрасного диапазона на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего, Калифорния, где он успешно загрузил файл.
Затем каждый кадр зацикленного видео был отправлен в «реальном времени» в Лабораторию реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, где он транслировался в реальном времени.
Демонстрация лазерной связи была запущена 13 октября в связи с миссией НАСА «Психея», которая, как надеется НАСА, позволит передавать данные из глубокого космоса в 10–100 раз быстрее, чем современные технологии радиосвязи, используемые в настоящее время. Демонстрация технологии отправит сигналы с высокой скоростью передачи данных на Красную планету, самую дальнюю планету от Земли, в то время как Psych путешествует к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером. При этом он прокладывает путь для будущих высокоскоростных коммуникаций, которые будут отправлять сложную научную информацию, изображения и видео высокой четкости для поддержки следующего гигантского скачка человечества: отправки людей жить на Марс.
«Одна из целей — продемонстрировать возможность широкополосной передачи видео на миллионы миль. На Psyche не генерируются видеоданные, поэтому мы обычно отправляем случайно сгенерированные тестовые пакеты», — сказал Билл Клипстайн, менеджер программы демонстрации технологий в NASA Jet. Двигательная лаборатория. «Но чтобы сделать это знаменательное событие еще более запоминающимся, мы решили вместе с дизайнерами Лаборатории реактивного движения создать забавное видео, передающее суть демонстрации в рамках миссии Psych».
Видео кота и кота из глубокого космоса
В этом коротком видео сверхвысокого разрешения, загруженном перед запуском, с наложенной графикой видно, как тигровый кот Татерс преследует движущееся лазерное пятно, домашнее животное сотрудника Лаборатории реактивного движения. На изображениях показаны несколько параметров технической демонстрации, такие как орбитальный путь Психика, купол телескопа Паломар, а также техническая информация о лазере и его скорости передачи данных. Кроме того, в режиме реального времени отображаются частота сердечных сокращений, окрас и порода кошек и котят Taters.
«Несмотря на то, что передача осуществляется на расстоянии в миллионы миль, она способна передавать видео быстрее, чем большинство широкополосных интернет-соединений», — сказал Райан Рогалин из Лаборатории реактивного движения, который является главой проекта по приемной электронике. «Фактически, после того, как видео получено в Паломаре, оно отправляется в Лабораторию реактивного движения через Интернет, соединение, которое медленнее, чем сигналы из глубокого космоса. Конструкторская лаборатория Лаборатории реактивного движения проделала замечательную работу, помогая нам продемонстрировать технология – и все любили Картофелины».
Выбор этого кошачьего видео для неба имеет свою историю: с 1928 года в тестовых телевизионных передачах появлялся популярный мультперсонаж Гарфилд. В настоящее время видеоролики и смайлы «Гарфилд» по-прежнему популярны в Интернете. Волшебство движущихся лазерных точек для кошек создает еще больше забавных моментов для друзей-животных!
Одна веха за другой
Эта последняя веха последовала за созданием 14 ноября ключевого узла «первого света» для лазерной связи в космосе. Сейчас система находится на пути к проверке более высоких скоростей передачи данных и повышению точности наведения во время еженедельных проверок. Вечером 4 декабря проект продемонстрировал скорость передачи данных по нисходящей линии связи 62,5 Мбит/с, 100 Мбит/с и 267 Мбит/с, что сопоставимо со скоростью загрузки широкополосного Интернета. Всего за этот период команда загрузила 1,3 терабита данных.
Демонстрация оптической связи в дальнем космосе является последней в серии демонстраций оптической связи, финансируемых программой Technology Demonstration Mission (TDM) Совета миссии космических технологий НАСА и поддерживаемых программой SCaN (Космическая связь и навигация) в рамках миссии НАСА по космическим операциям. Совет.