Der Laser auf Artemis II wird ein hochauflösendes Video des Mondes teilen

(CNN) Wenn Stab der Artemis II Es fliegt Ende 2024 am Mond vorbei, und wir werden wie nie zuvor Videos vom Mond sehen können – alles dank Lasern.

Die Raumsonde Orion wird im November 2024 auf einer Rakete des Space Launch System starten, um die NASA-Astronauten Reed Wiseman, Victor Glover, Christina Koch und Jeremy Hansen von der kanadischen Weltraumbehörde auf einer fast 10-tägigen Reise am Mond vorbei und zurück zu befördern.

Neben dem historischen Flug zum Mond wird das optische Kommunikationssystem Orion Artemis II oder O2O stattfinden, das Artemis II zum ersten Vorbeiflug am Mond macht, der Laserkommunikationstechnologie demonstriert.

Die O2O-System Es wird in der Lage sein, hochauflösende Bilder und Videos der Mondoberfläche mit bis zu 260 Megabit pro Sekunde zurück zur Erde zu übertragen. Eine höhere Bandbreite, weit entfernt von dem körnigen Filmmaterial, das vor 50 Jahren während der Apollo-Missionen aufgenommen wurde, könnte hochauflösende Ansichten des Mondes in Echtzeit ermöglichen.

Das Lasersystem wird auch in der Lage sein, Aktionen, Flugpläne, Sprachnachrichten und andere Mitteilungen zwischen dem Orion-Raumschiff und der Missionskontrolle auf der Erde zu senden und zu empfangen.

„Indem wir neue Laserkommunikationstechnologien in die Artemis-Missionen einfließen lassen, geben wir unseren Astronauten Zugang zu mehr Daten als je zuvor“, sagte Steve Horowitz, O2O-Projektmanager, in einer Erklärung. „Je höher die Datenraten, desto mehr Informationen können unsere Instrumente zur Erde zurücksenden und desto mehr Wissenschaft können unsere Mondforscher leisten.“

Traditionell hat sich die NASA auf Funkwellen verlassen, um mit Raumfahrzeugen zu kommunizieren und Daten zurück zur Erde zu übertragen.

Antennen auf der ganzen Welt empfangen Nachrichten von Satelliten, die Funkfrequenzen übertragen, die Daten zu und von verschiedenen Missionen übertragen, wie z. B. das Zurücksenden von Wissenschaftsdaten oder das Übertragen von Befehlen von der Missionskontrolle.

Laser, die sich als unsichtbare Strahlen ausbreiten, können Terabytes an Daten in einer einzigen Übertragung übertragen. Laserkommunikationssysteme, die außerdem leicht, sicher und flexibel sind, können die Funkwellen ergänzen, die von den meisten NASA-Missionen verwendet werden.

Laser im Weltraum

Alles begann im Dezember 2021 mit dem NASA-Start Sehen Sie sich das Relais der Laserkontakte anoder LCRD, das als erster Test der Zwei-Wege-Laserkommunikation etwa 22.000 Meilen (35.406 Kilometer) von der Erde entfernt in die Umlaufbahn ging.

Das Experiment, das zwei Jahre laufen wird, wird die Auswirkungen der Erdatmosphäre auf Lasersignale aufzeigen, während die NASA und andere Agenturen und Institutionen ihre Fähigkeiten testen.

Dann gab es im Mai 2022 den Start des TeraByte InfraRed Delivery Satellite oder TBIRD. Der Satellit in der Größe einer Taschentuchbox bietet Daten-Downlinks von 200 Gigabit pro Sekunde, die höchste optische Rate, die die NASA bisher erreicht hat.

„In der Vergangenheit haben wir unsere Instrumente und Raumfahrzeuge um die Grenzen der Datenmenge herum entworfen, die wir im Weltraum erhalten oder aus dem Weltraum zur Erde zurückbringen können“, sagte TBIRD-Projektmanagerin Beth Kerr in einer Erklärung. „Mit optischer Kommunikation sprengen wir das aus dem Wasser, was die Datenmenge betrifft, die wir zurückgeben können. Es ist wirklich eine bahnbrechende Fähigkeit.“

In diesem Jahr wird die NASA ein Benutzermodem und einen erdnahen LCRD-Verstärker und eine Verstärkerstation (ILLUMA-T) auf der Versorgungsmission von SpaceX zur Internationalen Raumstation starten.

Die Station wird Laserkommunikationsfähigkeiten zur Raumstation bringen, Daten von Hunderten von Experimenten sammeln, die im umlaufenden Labor stattfinden, und sie mit 1,2 Gigabit pro Sekunde an das LCRD übertragen.

Die Übertragungsrate ist sehr schnell, es ist, als würde man einen langen Film in weniger als einer Minute herunterladen. Dann könnte das LCRD die Daten an Bodenstationen in Hawaii oder Kalifornien weiterleiten.

„Gemeinsam werden ILLUMA-T und LCRD daran arbeiten, das erste Lasersystem zu werden, das eine erdnahe Umlaufbahn mit einer geosynchronen Erdumlaufbahn mit bodensynchronen Kommunikationsverbindungen demonstriert“, sagte Chetan Sayal, ILLUMA-T-Projektmanager am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. , in der aktuellen Situation.

Das Testen der Laserkommunikation im erdnahen Orbit und zwischen Mond und Erde während Artemis II könnte zu einer zukünftigen Technologie führen, die große Entfernungen im Weltraum zurücklegen kann, beispielsweise zur Vorbereitung zukünftiger bemannter Missionen zum Mars. Astronauten könnten eines Tages ultrahochauflösende Videos von der Marsoberfläche übertragen.

„Wir freuen uns über das Versprechen, das die Laserkommunikation in den kommenden Jahren geben wird“, sagte Badri Younes, stellvertretender stellvertretender Administrator und Programmmanager für Weltraumkommunikation und -navigation im NASA-Hauptquartier, in einer Erklärung.

„Diese Missionen und Demonstrationen läuten ein neues NASA Light Decade ein, in dem die NASA mit anderen Regierungsbehörden und dem kommerziellen Sektor zusammenarbeiten wird, um die zukünftigen Kommunikationsmöglichkeiten für die Weltraumforschung erheblich zu erweitern und lebendige und robuste wirtschaftliche Möglichkeiten zu ermöglichen.“