NASA baru saja mengadopsi laser dan radio

Selama beberapa bulan terakhir, NASA telah menggunakan pesawat ruang angkasa Psyche untuk menguji sistem komunikasi baru. Misi utama wahana ini adalah mengunjungi asteroid dengan nama yang sama (16 Psyche), namun dalam perjalanannya ia mengirimkan pesan laser kembali ke Bumi.

NASA sedang menguji Komunikasi Optik Luar Angkasa (DSOC) – menggunakan laser inframerah-dekat untuk mengirim pesan kembali ke Bumi. Pada bulan November, pengujian pertama mendeteksi sinyal laser dari jarak 16 juta kilometer (10 juta mil) menggunakan teleskop Hale, teleskop terbesar di Bumi selama beberapa dekade. Di antara pesan-pesan itu ada video kucing.

DSOC memiliki keunggulan bandwidth yang lebih baik dibandingkan gelombang radio, sehingga kita bisa mendapatkan lebih banyak data dengan lebih cepat. Namun, hal ini juga memiliki beberapa tantangan, seperti memastikan sistem selaras dan mendapatkan perangkat baru yang dapat menerima pesan. Jadi para peneliti percaya bahwa kombinasi radio dan laser bisa menjadi solusi terbaik, dan tes baru menunjukkan bahwa Anda dapat melakukan retrofit antena radio untuk melakukan keduanya.

Tes tersebut mengunduh data dari jarak dua kali tes sebelumnya, 32 juta kilometer (20 juta mil). Pada tanggal 1 Januari, mereka mengunduh gambar tim Psyche dengan kecepatan 15,63 megabit per detik. Itu 40 kali lipat kecepatan yang Anda dapatkan dari frekuensi radio.

Ini adalah foto tim proyek yang dipancarkan dari luar angkasa.

Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech

“Antena hibrida kami berhasil dan andal melakukan jamming dan melacak downlink DSOC segera setelah peluncuran demo teknologi,” kata Amy Smith, wakil manajer Deep Space Network NASA di Jet Propulsion Laboratory (JPL). “Ia juga menerima sinyal frekuensi radio Psyche, jadi kami mendemonstrasikan komunikasi radio dan optik sinkron di luar angkasa untuk pertama kalinya.”

Perangkat kecil yang terdiri dari tujuh cermin heksagonal dipasang ke antena radio yang ada di Deep Space Station 13, bagian dari Deep Space Network NASA di Kompleks Goldstone di California. Terlampir pada subreflektor antena di tengah antena parabola adalah kamera eksposur tinggi yang mengirimkan data dari Psyche.

“Ini adalah sistem optik dengan toleransi tinggi yang dibangun pada ketinggian 34 meter [112-foot] struktur yang fleksibel,” kata Barzia Tehrani, associate manager sistem komunikasi darat dan manajer pengiriman antena hybrid di JPL. “Kami menggunakan sistem cermin, sensor presisi, dan kamera untuk secara aktif menyelaraskan dan mengarahkan laser dari luar angkasa ke serat yang mencapai detektor.”

Bukti konsep akan diuji berulang kali. Kami berharap masih bisa mengamatinya pada bulan Juni, saat Psyche berada 2,5 kali jarak Bumi dari Matahari. Sejauh itulah Mars bisa menjangkau kita, dan jika sistemnya berfungsi, itu berarti transmisi data yang jauh lebih intensif dari Planet Merah.

Antena multi-panjang gelombang di masa depan akan terlihat seperti ini.

Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech

Sistem tujuh segmen merupakan pendahulu dari sistem 64 cermin yang potensial, yang akan menjamin kinerja lebih baik dan akurasi lebih baik. Dan antena tersebut dapat ditambahkan ke antena Deep Space Network yang sudah ada tanpa harus membuat perangkat khusus baru.

“Selama beberapa dekade kami telah menambahkan frekuensi radio baru ke antena DSN raksasa yang berlokasi di seluruh dunia, sehingga langkah selanjutnya yang paling memungkinkan adalah memasukkan frekuensi optik,” kata Tehrani. “Kita dapat memiliki satu aset yang melakukan dua hal sekaligus; dengan mengubah jalur komunikasi kita menjadi jalan raya dan menghemat waktu, uang, dan sumber daya.”