NASA, 1600만km 떨어진 곳에서 광통신 기록 수립

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NASA의 프시케 우주선은 지구-달 거리보다 40배 더 먼 거리에 있는 지상국으로 데이터를 성공적으로 전송했습니다.

2022년 12월, 아스트로테크 우주 운영 시설에 있는 프시케 우주선. DSOC의 금도금 비행 레이저 송수신기를 장착하고 있다. 사진: NASA/벤 스메겔스키 — 2022년 12월 Astrotech 우주 운영 시설에서 DSOC의 금으로 덮인 비행용 레이저 수신기를 탑재한 Psyche 우주선. 사진: *NASA/Ben Smegelsky*

Interesting Engineering 은 11월 17일, NASA의 프시케 우주선에 탑재된 DSOC 실험이 캘리포니아주 샌디에이고 카운티의 팔로마 천문대에 있는 헤일 망원경으로 테스트 데이터가 포함된 근적외선 레이저 신호를 1,600만 km 떨어진 곳에 전송하여 광 통신 분야에서 새로운 기록을 세웠다고 보도했습니다. 지구와 달 사이의 거리의 40배에 달하는 이 거리는 지금까지 이 기술을 가장 멀리서 시연해 보인 것입니다.

프시케 우주선은 10월에 소행성 16 프시케를 연구하기 위해 발사되었습니다. 이 우주선에 탑재된 DSOC 실험은 현재 우주선에서 사용되는 무선 주파수 시스템보다 10배에서 100배 빠른 데이터 전송 속도를 시연하는 것을 목표로 합니다.

근적외선 레이저 통신과 무선 통신 모두 전자기파를 사용하여 데이터를 전송합니다. 그러나 근적외선은 데이터를 훨씬 더 조밀한 파장으로 압축하여 지상국이 더 많은 데이터를 수신할 수 있도록 합니다. 이는 향후 로봇 탐사 또는 유인 탐사 임무와 고해상도 과학 장비 지원에 유용합니다.

이 실험은 11월 14일, 프시케 비행용 레이저 송수신기가 캘리포니아주 라이트우드 인근 제트추진연구소(JPL) 테이블 마운틴 시설의 광통신망원경 연구실에서 전송된 업링크 레이저 비콘에 고정되면서 중요한 이정표에 도달했습니다. 업링크 레이저 비콘은 송수신기에 다운링크 레이저를 팔로마(테이블 마운틴에서 남쪽으로 81마일)로 조준하도록 지시했습니다. 송수신기와 지상국에 설치된 자동화 시스템도 방향을 조정했습니다.

워싱턴에 있는 NASA 본부의 기술 시연 책임자인 트루디 코르테스는 "이것은 앞으로 몇 달 동안 DSOC가 이룩할 중요한 이정표 중 하나로, 과학 정보, 고해상도 이미지 및 비디오를 전송할 수 있는 더 높은 데이터 속도의 통신을 위한 길을 열어 인류의 다음 단계인 인간을 화성으로 보내는 것을 지원할 것입니다."라고 말했습니다.

"11월 14일 시험은 지상 계측기와 비행용 송수신기를 완전히 통합한 최초의 시험이었으며, DSOC와 Psyche 운영팀이 동기화된 작업을 수행해야 했습니다. 이는 큰 도전이었고 앞으로 해야 할 일이 많지만, 짧은 시간 안에 일부 데이터를 송수신하고 디코딩할 수 있었습니다."라고 JPL의 DSOC 운영팀 리더인 미라 스리니바산은 말했습니다.

광통신은 지구 저궤도와 달까지 시연되었지만, DSOC는 심우주에서 최초로 시도된 실험입니다. 수백만 킬로미터 상공에 레이저를 발사하려면 매우 정밀한 조준이 필요합니다.

이 실험에서는 우주선에서 지구까지 빛이 이동하는 데 걸리는 시간도 고려해야 합니다. 지구에서 가장 먼 거리인 프시케에서는 DSOC의 근적외선 광자가 왕복하는 데 약 20분이 걸립니다(11월 14일 실험에서는 프시케에서 지구까지 이동하는 데 약 50초가 걸렸습니다). 그 시간 동안 우주선과 행성 모두 움직이므로 업링크 및 다운링크 레이저는 위치 변화에 맞춰 조정되어야 합니다.

투 타오 ( 흥미로운 엔지니어링 에 따르면)

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