นาซาสร้างสถิติการสื่อสารด้วยแสงที่ระยะทาง 16 ล้านกิโลเมตร

การทดลอง DSOC บนยานอวกาศ Psyche ของ NASA สร้างสถิติใหม่ในการสื่อสารด้วยแสงด้วยการส่งสัญญาณเลเซอร์อินฟราเรดใกล้พร้อมข้อมูลทดสอบในระยะทาง 16 ล้านกิโลเมตรไปยังกล้องโทรทรรศน์ Hale ที่หอดูดาว Palomar ในเขตซานดิเอโก รัฐแคลิฟอร์เนีย ตามรายงานของ Interesting Engineering เมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน ด้วยระยะทาง 40 เท่าของระยะทางระหว่างโลกและดวงจันทร์ นี่ถือเป็นการสาธิตเทคโนโลยีนี้ในระยะไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมา

ยานอวกาศไซคี (Psyche) ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในเดือนตุลาคมเพื่อศึกษาดาวเคราะห์น้อย 16 ไซคี การทดลอง DSOC บนยานมีเป้าหมายเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเร็วในการส่งข้อมูลที่เร็วกว่าระบบความถี่วิทยุที่ยานอวกาศใช้อยู่ในปัจจุบันถึง 10 ถึง 100 เท่า

ทั้งเลเซอร์อินฟราเรดใกล้และการสื่อสารทางวิทยุใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตาม แสงอินฟราเรดใกล้จะอัดข้อมูลให้เป็นคลื่นที่แน่นกว่ามาก ทำให้สถานีภาคพื้นดินสามารถรับข้อมูลได้มากขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับภารกิจหุ่นยนต์หรือภารกิจที่มีมนุษย์ประจำการในอนาคต และยังช่วยให้สามารถใช้เครื่องมือ ทางวิทยาศาสตร์ ที่มีความละเอียดสูงขึ้นได้อีกด้วย

การทดลองนี้บรรลุถึงก้าวสำคัญในวันที่ 14 พฤศจิกายน เมื่อเครื่องรับส่งเลเซอร์ Psyche ล็อกเข้ากับสัญญาณเลเซอร์อัปลิงก์ที่ส่งมาจากห้องปฏิบัติการกล้องโทรทรรศน์สื่อสารออปติคัล ณ ห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่น (JPL) เทเบิลเมาน์เทน ใกล้กับไรท์วูด รัฐแคลิฟอร์เนีย สัญญาณเลเซอร์อัปลิงก์ได้สั่งให้เครื่องรับส่งเล็งเลเซอร์ดาวน์ลิงก์ไปที่พาโลมาร์ ซึ่งอยู่ห่างจากเทเบิลเมาน์เทนไปทางใต้ 80 ไมล์ (130 กิโลเมตร) ระบบอัตโนมัติบนเครื่องรับส่งและสถานีภาคพื้นดินก็ได้ปรับทิศทางด้วยเช่นกัน

“นี่เป็นหนึ่งในเหตุการณ์สำคัญหลายๆ ครั้งของ DSOC ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ซึ่งจะปูทางไปสู่การสื่อสารข้อมูลอัตราสูงที่สามารถถ่ายทอดข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ ภาพความละเอียดสูง และ วิดีโอ และสนับสนุนก้าวกระโดดครั้งยิ่งใหญ่ครั้งต่อไปของมนุษยชาติ นั่นคือการส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคาร” Trudy Kortes ผู้อำนวยการฝ่ายสาธิตเทคโนโลยีที่สำนักงานใหญ่ของ NASA ในวอชิงตันกล่าว

“การทดสอบเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน เป็นครั้งแรกที่มีการบูรณาการอุปกรณ์ภาคพื้นดินและเครื่องส่งสัญญาณการบินเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ ทำให้ทีมปฏิบัติการ DSOC และ Psyche ต้องทำงานร่วมกันอย่างสอดประสานกัน นับเป็นความท้าทายครั้งใหญ่และเรามีงานอีกมากที่ต้องทำ แต่ในเวลาอันสั้น เราก็สามารถส่ง รับ และถอดรหัสข้อมูลบางส่วนได้” มีรา ศรีนิวาสัน หัวหน้าทีมปฏิบัติการ DSOC ของ JPL กล่าว

การสื่อสารด้วยแสงได้รับการสาธิตในวงโคจรต่ำของโลกและไกลถึงดวงจันทร์ แต่ DSOC เป็นการทดลองครั้งแรกในอวกาศลึก การส่งเลเซอร์เป็นระยะทางหลายล้านไมล์ต้องอาศัยการเล็งที่แม่นยำอย่างยิ่ง

การทดลองนี้ยังต้องคำนึงถึงเวลาที่แสงใช้เดินทางจากยานอวกาศมายังโลกด้วย ที่ระยะที่ไกลที่สุดของไซคีจากโลก โฟตอนอินฟราเรดใกล้ของ DSOC จะใช้เวลาเดินทางกลับไปกลับมาประมาณ 20 นาที (ในการทดสอบเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน ใช้เวลาประมาณ 50 วินาทีในการเดินทางจากไซคีมายังโลก) ในช่วงเวลาดังกล่าว ทั้งยานอวกาศและดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่ ดังนั้นเลเซอร์อัปลิงก์และดาวน์ลิงก์จะต้องปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง

ถุเถา (ตาม หลักวิศวกรรมที่น่าสนใจ )