การสื่อสาร

ระบบสาธิตประกอบด้วยตัวรับส่งสัญญาณเลเซอร์สำหรับการบิน ตัวส่งเลเซอร์ภาคพื้นดิน และตัวรับเลเซอร์ภาคพื้นดิน เครื่องส่งสัญญาณ downlink ได้รับการติดตั้งบนยานอวกาศ Psyche ซึ่งจะเดินทางไปยังดาวเคราะห์น้อยโลหะพิเศษที่เรียกว่า Psyche ซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี มัลคอล์ม W. Wright จาก Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology จะนำเสนอผลการทดสอบการทำงานและสิ่งแวดล้อมของชุดเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์การบินดาวน์ลิงก์ DSOC และชุดเครื่องส่งสัญญาณอัปลิงก์ภาคพื้นดินที่งาน Optica Laser Congress วันที่ 11-15 ธันวาคม 2022 การตรวจสอบความถูกต้องของการสื่อสารด้วยแสงในห้วงอวกาศจะช่วยให้สามารถสตรีมภาพความละเอียดสูงกลับมาในระหว่างการสำรวจร่างกายของดาวเคราะห์โดยใช้หุ่นยนต์และมีมนุษย์ควบคุม โดยใช้ทรัพยากรเทียบเท่ากับการสื่อสารโทรคมนาคมด้วยคลื่นความถี่วิทยุที่ทันสมัย ส่งไปในห้วงอวกาศ แม้ว่า การสื่อสาร ด้วยแสงในพื้นที่ว่างจากอวกาศสู่พื้นดินจะแสดงให้เห็นในระยะทางไกลถึงดวงจันทร์ แต่การขยายการเชื่อมโยงดังกล่าวไปยังช่วงห้วงอวกาศนั้นต้องการเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ชนิดใหม่ เลเซอร์เที่ยวบินดาวน์ลิงค์ต้องมีประสิทธิภาพโฟตอนสูงในขณะที่รองรับกำลังสูงสุดเกือบกิโลวัตต์ เลเซอร์อัปลิงค์ต้องการกำลังเฉลี่ยหลายกิโลวัตต์ที่มีความกว้างของเส้นแคบ คุณภาพลำแสงที่ดีและอัตราการมอดูเลตต่ำ ชุดเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์สำหรับการบินใช้เลเซอร์แอมพลิฟายเออร์มาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์หลักที่ใช้ไฟเบอร์แบบโคเจือด้วย Er-Yb ที่มีกำลังเฉลี่ย 5 W พร้อมความกว้างพัลส์แบบแยกจาก 0.5 ถึง 8 ns ในลำแสงเอาต์พุตโพลาไรซ์ที่ 1550 นาโนเมตร โดยมีอัตราส่วนการสูญเสียมากกว่า 33 เดซิเบล เลเซอร์ผ่านการตรวจสอบและการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมก่อนที่จะรวมเข้ากับยานอวกาศ การทดสอบแบบ end-to-end ของเครื่องส่งเลเซอร์สำหรับการบินด้วยชุดประกอบเครื่องรับภาคพื้นดินยังตรวจสอบประสิทธิภาพการเชื่อมโยงด้วยแสงสำหรับรูปแบบพัลส์ต่างๆ และตรวจสอบส่วนต่อประสานกับชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ DSOC เปิดตัวแนวทางใหม่ ชุดเครื่องส่งสัญญาณอัพลิงก์กราวด์สามารถรองรับการเชื่อมต่อแบบออปติคัลที่มีกำลังเฉลี่ยสูงสุด 5.6 กิโลวัตต์ที่ 1064 นาโนเมตร ประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ไฟเบอร์ความยาวคลื่นต่อเนื่องระดับ 10 กิโลวัตต์ที่ได้รับการดัดแปลงเพื่อรองรับรูปแบบการมอดูเลต เครื่องทำความเย็นที่วางจากระยะไกลให้การจัดการความร้อนสำหรับเลเซอร์และอุปกรณ์จ่ายไฟ เลเซอร์อัปลิงค์จะให้สัญญาณไฟซึ่งตัวรับส่งสัญญาณการบินสามารถล็อคได้ “การใช้แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์หลายแหล่งที่กระจายผ่านรูรับแสงย่อยบนกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์ช่วยลดความต้องการพลังงานจากแหล่งเดียว” ไรท์กล่าว "นอกจากนี้ยังช่วยลดความปั่นป่วนในบรรยากาศและลดความหนาแน่นของพลังงานบนกระจกกล้องโทรทรรศน์" เมื่อการทดสอบระดับยานอวกาศเสร็จสิ้นแล้ว ยานอวกาศ Psyche ซึ่งติดตั้งเครื่องรับส่งสัญญาณเลเซอร์บนเครื่องบิน จะถูกรวมเข้ากับยานปล่อย การสาธิตเทคโนโลยี DSOC จะเริ่มขึ้นไม่นานหลังจากเปิดตัวและดำเนินต่อไปเป็นเวลาหนึ่งปีเมื่อยานอวกาศเดินทางออกจากโลกและบินผ่านดาวอังคารในที่สุด