¿Hay planes o un programa para un rastreador de retransmisión óptica para el espacio profundo?

En las diapositivas de Richard Reinhart del Centro de Investigación Glenn, Banco de pruebas de navegación y comunicación espacial Tecnología de comunicaciones para la exploración para la Conferencia de investigación y desarrollo de la ISS de 2013

Vi una imagen interesante de una representación esquemática de varias formas en que podrían tener lugar las comunicaciones en el espacio y en la Tierra. Un elemento que me llamó la atención se llamaba "Rastreador de relés ópticos del espacio profundo"

¿Es eso solo teórico, o hay planes reales o un programa para un explorador de relés ópticos para el espacio profundo? Si es así, ¿es realmente un conjunto de telescopios de comunicaciones ópticas?

Además, ¿qué es eso en el remolque de plataforma?

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Respuestas (2)

Desafortunadamente, esas diapositivas no brindan mucha información sobre lo que quieren decir con "buscador de retransmisión", pero el concepto de usar comunicación óptica en el espacio ha sido probado y está planeado para varias misiones.

La NASA ha probado previamente las comunicaciones ópticas durante una misión lunar . Esto se usó como una demostración del concepto para las (ahora no tan) futuras misiones.

Dado que usted preguntó específicamente sobre las misiones en el espacio profundo, me centraré en ellas, sin embargo, quiero mencionar brevemente el interés comercial. A principios de los 90, Motorola estaba considerando comunicaciones ópticas para sus enlaces entre satélites (ISL), pero se decidió por enlaces de radio debido a la complejidad de las comunicaciones ópticas. Ahora, según un archivo de la FCC, SpaceX utilizará enlaces ópticos entre los satélites en su constelación Starlink.

En términos de misiones en el espacio profundo, actualmente no hay planes que yo sepa para reemplazar completamente el DSN actual con comunicación óptica. Sin embargo, la NASA tiene planes para probar el sistema en la misión Psyche , una misión de espacio profundo al cinturón de asteroides. Además, la NASA está probando su "Demostrador de relé de comunicación láser" que esperan usar para futuras misiones a Marte.

¿Es realmente un conjunto de telescopios de comunicaciones ópticas?

No exactamente. Algunas versiones de la versión terrestre de la comunicación óptica utilizan varios transmisores y receptores para ayudar a explicar la distorsión atmosférica. Hasta donde yo sé, no hay planes para usar una matriz óptica como una matriz de fase como lo haría para las transmisiones de radio.

Además, ¿qué es eso en el remolque de plataforma?

Supongo que estaban tratando de demostrar que el sistema sería móvil. Eso se parece al diseño de su receptor/transmisor para sus comunicaciones ópticas.

editar: Para obtener más información sobre las ambiciones de la NASA de integrar los sistemas de comunicaciones ópticas en el DSN, lea este documento: Hacia un sistema de comunicaciones ópticas del espacio profundo de la NASA .


Algunos detalles más:

Del artículo de noticias JPL Comunicaciones en el espacio profundo a través de fotones lejanos :

El proyecto DSOC está desarrollando tecnologías clave que se están integrando en un transceptor láser de vuelo (FLT) digno del espacio profundo, un trabajo de alta tecnología que hará avanzar este modo de comunicaciones al nivel de preparación tecnológica (TRL) 6. Alcanzar un nivel TRL 6 equivale a tener tecnología que es un prototipo completamente funcional o un modelo de representación.

Como una demostración de tecnología de "cambio de juego", DSOC es exactamente eso. El Programa de Desarrollo de Cambio de Juego de NASA STMD financió la fase de desarrollo de tecnología de DSOC. La demostración de vuelo está financiada conjuntamente por STMD, el Programa de Misión de Demostración de Tecnología (TDM) y NASA/HEOMD/Space Communication and Navigation (SCaN).

El trabajo en el paquete láser se basa en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

"Las cosas están tomando forma razonable y tenemos una cantidad considerable de actividad de prueba en curso", dice Abhijit Biswas, tecnólogo del proyecto DSOC en sistemas de comunicaciones de vuelo en JPL. Se espera la entrega de DSOC para la integración dentro de la misión Psyche en 2021 con el lanzamiento de la nave espacial en el verano de 2022, explica.

"Piense en el transceptor láser de vuelo DSOC a bordo de Psyche como un telescopio", explica Biswas, capaz de recibir y transmitir luz láser en ráfagas de fotones sincronizadas con precisión.

La arquitectura DSOC se basa en la transmisión de una baliza láser desde la Tierra para ayudar a la estabilización de la línea de visión y hacer posible que un rayo láser de enlace descendente apunte hacia atrás. El láser a bordo de la nave espacial Psyche, dice Biswas, se basa en un amplificador de potencia de oscilador maestro que utiliza fibras ópticas.

La baliza láser al DSOC se transmitirá desde las instalaciones de Table Mountain del JPL ubicadas cerca de la ciudad de Wrightwood, California, en el Bosque Nacional Ángeles. La transmisión de datos del DSOC desde el espacio se recibirá en un telescopio terrestre de gran apertura en el Observatorio Palomar Mountain en California, cerca de San Diego.


Vea también el ganador del premio al Mejor Artículo de la Conferencia SpaceOps de 2018 Hacia un Sistema de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo de la NASA que describe una solución fascinante donde los telescopios ópticos de 8 metros para comunicaciones se construyen a bajo costo a partir de espejos segmentados y se integran directamente en antenas de guía de ondas de haz de disco DSN de 34 metros para que ¡que aprovechen al máximo el hecho de compartir la puntería y la orientación, y la baliza disponible al operar a través de microondas y ópticas simultáneamente!

Ups, tenía la intención de incluir ese enlace en la publicación original. Se ha añadido el enlace al comentario sobre la misión Psyche.
Si está interesado en más consideraciones técnicas para las redes ópticas del espacio profundo, este documento proporciona una excelente descripción general de un posible camino para la NASA.
Me falta información sobre el número y la distancia de las estaciones repetidoras.

¿Qué hay en el remolque de plataforma? Si se refiere a la diapositiva 4, se trata de un FRAM (Mecanismo de conexión liberable de vuelo): es una paleta estandarizada de aproximadamente 4x4 pies a la que está atornillado el SCaN Testbed que tiene las conexiones mecánicas y eléctricas para engancharlo a la ISS. La diapositiva 5 muestra que el Canadarm lo mueve a su posición final en ELC-3. Los experimentadores de la ISS pueden construir lo que quieran en la FRAM, sin tener que preocuparse por cómo se conecta o se mueve.

Sin embargo, no hay comunicaciones ópticas en eso, solo los 3 SDR y un montón de antenas, junto con una computadora de vuelo.

(Fui uno de los IP en SCaN Testbed, así que todas esas son fotos de mi bebé)

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