(ซีเอ็นเอ็น) เมื่อ เข้าร่วมภารกิจ Artemis II ทำให้ดวงจันทร์โคจรผ่านดวงจันทร์ในปลายปี 2567 เราจะสามารถเห็นวิดีโอของดวงจันทร์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน — และทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณเลเซอร์
ยานอวกาศ Orion จะเปิดตัวบนยอดจรวด Space Launch System ในเดือนพฤศจิกายน 2024 เพื่อบรรทุกนักบินอวกาศ Reid Wiseman, Victor Glover และ Christina Koch และ Jeremy Hansen จากองค์การอวกาศแคนาดาในการเดินทางประมาณ 10 วันหลังดวงจันทร์
สำหรับการเดินทางสู่ดวงจันทร์ครั้งประวัติศาสตร์จะเป็นระบบสื่อสารด้วยแสง Orion Artemis II หรือ O2O ทำให้ Artemis II เป็นเที่ยวบินบนดวงจันทร์ที่มีมนุษย์เป็นครั้งแรกเพื่อสาธิตเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยเลเซอร์
ภาพประกอบนี้แสดงให้เห็นระบบสื่อสารด้วยแสง Orion Artemis II ที่ส่งสัญญาณเลเซอร์จากยานอวกาศ Orion มายังโลก
เดอะ ระบบ O2O จะสามารถส่งภาพและวิดีโอที่มีความละเอียดสูงของพื้นผิวดวงจันทร์กลับมายังโลกด้วยอัตราการดาวน์ลิงก์สูงถึง 260 เมกะบิตต่อวินาที แบนด์วิธสูงซึ่งห่างไกลจากฟุตเทจที่เป็นเม็ดเล็กๆ ที่บันทึกระหว่างภารกิจอพอลโลเมื่อ 50 ปีก่อน สามารถทำให้มองเห็นดวงจันทร์แบบเรียลไทม์ได้ความละเอียดสูง
ระบบเลเซอร์จะสามารถส่งและรับขั้นตอน แผนการบิน ข้อความเสียง และการสื่อสารอื่น ๆ ระหว่างยานอวกาศ Orion และส่วนควบคุมภารกิจบนโลก
Steve Horowitz ผู้จัดการโครงการ O2O กล่าวว่า “ด้วยการผสมผสานเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงเลเซอร์เข้ากับภารกิจ Artemis เรากำลังเพิ่มศักยภาพให้นักบินอวกาศของเราด้วยการเข้าถึงข้อมูลได้มากขึ้นกว่าเดิม” Steve Horowitz ผู้จัดการโครงการ O2O กล่าวในแถลงการณ์ “ยิ่งอัตราข้อมูลสูงเท่าใด เครื่องมือของเราก็สามารถส่งข้อมูลกลับบ้านมายังโลกได้มากขึ้นเท่านั้น และนักสำรวจดวงจันทร์ของเราก็สามารถดำเนินการทางวิทยาศาสตร์ได้มากขึ้นเท่านั้น”
ตามเนื้อผ้า NASA อาศัยคลื่นวิทยุในการสื่อสารกับยานอวกาศและส่งข้อมูลกลับมายังโลก
เสาอากาศที่ตั้งอยู่ทั่วโลกได้รับการสื่อสารจากดาวเทียมที่ส่งคลื่นความถี่วิทยุซึ่งนำข้อมูลไปและกลับจากภารกิจต่างๆ เช่น การส่งคืนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์หรือการส่งคำสั่งจากการควบคุมภารกิจ
เลเซอร์จะสามารถส่งข้อมูลกลับได้มากขึ้นในอัตราที่เร็วขึ้นในระยะทางที่ไกลขึ้น เช่น เมื่อ Orion บินผ่านดวงจันทร์ในช่วง Artemis II
เลเซอร์เดินทางเป็นลำแสงที่มองไม่เห็น สามารถส่งข้อมูลหลายเทราไบต์ในการส่งครั้งเดียว ระบบสื่อสารด้วยเลเซอร์ซึ่งมีน้ำหนักเบา ปลอดภัย และยืดหยุ่นมากขึ้น สามารถเสริมคลื่นวิทยุที่ใช้โดยภารกิจส่วนใหญ่ของ NASA
เลเซอร์ในอวกาศ
ทุกอย่างเริ่มต้นในเดือนธันวาคม 2564 ด้วยการเปิดตัวของ NASA การสาธิตการถ่ายทอดการสื่อสารด้วยเลเซอร์หรือ LCRD ซึ่งขึ้นสู่วงโคจรประมาณ 22,000 ไมล์ (35,406 กิโลเมตร) จากโลก เป็นการทดสอบครั้งแรกของการสื่อสารด้วยเลเซอร์แบบสองทิศทาง
การทดลองนี้กินเวลาสองปี จะเปิดเผยผลกระทบของชั้นบรรยากาศโลกต่อสัญญาณเลเซอร์ ขณะที่ NASA และหน่วยงานและสถาบันอื่นๆ ทดสอบความสามารถ
จากนั้นมีการเปิดตัวดาวเทียม TeraByte InfraRed Delivery หรือ TBIRD ในเดือนพฤษภาคม 2565 ดาวเทียมขนาดเท่ากล่องกระดาษทิชชูให้ดาวน์ลิงก์ข้อมูล 200 กิกะบิตต่อวินาที ซึ่งเป็นอัตราแสงสูงสุดที่ NASA ทำได้
Beth Keer ผู้จัดการโครงการ TBIRD กล่าวว่า “ในอดีต เราได้ออกแบบเครื่องมือและยานอวกาศของเราตามข้อจำกัดของจำนวนข้อมูลที่เราสามารถนำลงมาหรือกลับจากอวกาศมายังโลกได้” Beth Keer ผู้จัดการโครงการ TBIRD กล่าวในแถลงการณ์ “ด้วยการสื่อสารด้วยแสง เรากำลังทำให้ข้อมูลนั้นหมดไปเท่าที่เราจะสามารถนำกลับมาได้ นับเป็นความสามารถที่เปลี่ยนแปลงเกมอย่างแท้จริง”
ข้อมูลจากสถานีอวกาศนานาชาติสามารถรวบรวมโดย ILLUMA-T และส่งไปยัง Laser Communications Relay Demonstration ก่อนที่จะมาถึงโลกอย่างรวดเร็ว
ในปีนี้ NASA จะเปิดตัวโมเด็มผู้ใช้และเครื่องขยายสัญญาณ LCRD แบบวงโคจรต่ำแบบบูรณาการ หรือ ILLUMA-T ในภารกิจจัดหา SpaceX ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ
เทอร์มินัลจะนำความสามารถในการสื่อสารด้วยเลเซอร์มาสู่สถานีอวกาศ โดยรวบรวมข้อมูลจากการทดลองหลายร้อยครั้งที่เกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการที่โคจรรอบโลก แล้วส่งต่อไปยัง LCRD ที่ความเร็ว 1.2 กิกะบิตต่อวินาที
อัตราการถ่ายโอนเร็วมาก เหมือนกับการดาวน์โหลดภาพยนตร์ขนาดยาวในเวลาไม่ถึงนาที จากนั้น LCRD สามารถส่งข้อมูลไปยังสถานีภาคพื้นดินในฮาวายหรือแคลิฟอร์เนีย
Chetan Sayal ผู้จัดการโครงการ ILLUMA-T แห่ง NASA Goddard Space Flight Center ในเมือง Greenbelt รัฐ Maryland กล่าวว่า “ILLUMA-T และ LCRD จะทำงานร่วมกันเพื่อเป็นระบบเลเซอร์ระบบแรกที่แสดงวงโคจรระดับต่ำของโลกไปจนถึงวงโคจรแบบ geosynchronous และการเชื่อมโยงการสื่อสารภาคพื้นดิน” ในแถลงการณ์
สามารถใช้ LCRD เพื่อส่งข้อมูลจาก ILLUMA-T บนสถานีอวกาศนานาชาติไปยังสถานีภาคพื้นดินบนโลก ดังที่แสดงในภาพประกอบนี้
การทดสอบการสื่อสารด้วยเลเซอร์ในวงโคจรระดับต่ำของโลกและระหว่างดวงจันทร์กับโลกในช่วง Artemis II อาจนำไปสู่เทคโนโลยีแห่งอนาคตที่สามารถเดินทางข้ามระยะทางไกลสุดขั้วในอวกาศ เช่น การเตรียมการสำหรับภารกิจในอนาคตไปยังดาวอังคาร วันหนึ่งนักบินอวกาศสามารถส่งวิดีโอความละเอียดสูงพิเศษจากพื้นผิวดาวอังคารกลับมาได้
Badri Younes รองผู้ดูแลระบบและผู้จัดการโปรแกรมสำหรับการสื่อสารในอวกาศและการนำทางที่สำนักงานใหญ่ของ NASA กล่าวว่า “เรารู้สึกตื่นเต้นกับคำสัญญาที่ว่าการสื่อสารด้วยเลเซอร์จะนำเสนอในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
“ภารกิจและการสาธิตเหล่านี้นำไปสู่ทศวรรษแห่งแสงใหม่ของ NASA ซึ่ง NASA จะทำงานร่วมกับหน่วยงานรัฐบาลอื่น ๆ และภาคการค้าเพื่อขยายความสามารถในการสื่อสารในอนาคตอย่างมากสำหรับการสำรวจอวกาศและเปิดใช้โอกาสทางเศรษฐกิจที่สดใสและแข็งแกร่ง”
#Lasers #Artemis #จะแบงปนวดโอความละเอยดสงของดวงจนทร