Fredag samarbejdede NASA og partneragenturet Jet Propulsion Laboratory (JPL) med SpaceX på en ambitiøs mission med mål om en metalrig asteroide.
JPL's Dybde Rumoptiske Kommunikation vil udnytte laserstråler til overlegen dataformidling tilbage til Jorden under en seks-årig mission. Som mennesker bevæger sig tættere på at blive en interplanetarisk art, er det afgørende at opretholde kommunikationen med Jorden. Fredag samarbejdede NASA og partneragenturet Jet Propulsion Laboratory (JPL) med SpaceX på en ambitiøs mission med mål om en metalrig asteroide, og håber på at demonstrere et nyt, laserbaseret transmissionsystem, der lover at levere højere hastigheder af datatransmission fra dybt rum.
"Ved at skifte til optisk kommunikation ved hjælp af laser og detektorer fra teleskoper kan du i grund og grund sende mere information, end du kunne med radio, ved højere frekvenser, og dermed kan du lægge mere information på dataen" - Malcolm Wright, projektleder Jet Propulsion Laboratory (JPL)
Den eksperimentelle lasertransmitter til Dybde Rumoptiske Kommunikation (DSOC) projektet blev sendt af sted ombord på SpaceX's Falcon Heavy-raket i går fra Kennedy Space Center i Florida. Raketten bar Psyche-missionen, som involverer en seks-års rejse til asteroiden og vil give en virkelighedsprøve af DSOC-transmitteren. "DSOC er NASA's første eksperiment med at føre optisk kommunikation ud over måneafstande til dybt rum," fortalte JPL's DSOC-projektleder Malcolm Wright i et interview. "Fordelen ved optisk kommunikation er, at al kommunikation hidtil har været baseret på radio- eller mikrobølgelinks."
Som Wright forklarede, krævede afsendelse af signaler hidtil ved brug af radio og mikrobølger større paraboler på jorden og antenner monteret på rumfartøjer, og frekvensbegrænsninger reducerede dataraten, der kunne sendes tilbage til Jorden.
"Ved at skifte til optisk kommunikation ved hjælp af laser og detektorer fra teleskoper kan du i grund og grund sende mere information, end du kunne med radio, ved højere frekvenser, og dermed kan du lægge mere information på dataen," sagde Wright og sammenlignede skiftet fra kabelinternet til fiberoptik.
Som Wright forklarede, er den største udfordring med optisk kommunikation behovet for præcis pejling af systemet. I modsætning til konventionelle radiobølge (RF) antenner på rumfartøjer med en bred strålebredde kræver optisk kommunikationsudstyr præcis nøjagtighed, når Jorden sigtes med rumfartøjet og jordstationen ved hjælp af meget følsomme detektorer til at tælle individuelle partikler af lys kaldet fotoner. I modsætning til traditionelle billedkameraer opfanger dybde rumoptiske kommunikationskameraer enkeltfotoner pr. pixelramme.
En anden udfordring, sagde Wright, var vejret. Signalerne kan passere gennem atmosfæren medmindre de blokeres af tætte skyer, hvilket også kan forårsage signalfading på grund af atmosfæriske forstyrrelser, der kræver, at datasignalerne kodes for at modvirke det svækkende signal.
Trods disse udfordringer sagde Wright, at optisk kommunikation har flere fordele, herunder at det er ideelt til at transmittere skjulte og følsomme kommunikationer på grund af direkte synslinjer og matchende specifikke bølgelængder og retninger, i modsætning til radiovåger, der er mere bredt spredte.
Rumfart, NFT og Web3
Sidste år lancerede Web3-selskabet Infinity Labs Dreambound Orbital med intentionen om at sende blockchain teknologi ud i rummet. I december indgik Dreambound Orbital partnerskab med NASA om at sende en samling af NFT'er fra forskellige bidragydere ud i rummet. Inspireret af Voyager Missionen fra 1977 lancerede DreamboundM1 digitale samlerobjekter fra Solana Foundation, Metaplex, Magic Eden, World of Women, OpenSea og andre til Den Internationale Rumstation.
"På trods af alt fandt menneskeheden tid til at drømme" Grundlæggeren af Infinity Labs ved navn "Infinity Eve"
"Vi har et motto på Orbital, som hedder: "På trods af alt fandt menneskeheden tid til at drømme" - dette siger den hemmelighedsfulde grundlægger Infinity Labs, som kun går under kaldenavnet: "Infinity Eve. Grundlæggeren forsætter med at forklare i et tweet på nyhedsappen X, det tidligere Titter, at: "Da Web3 betød meget for mig, tillod det mig at genopfinde mig selv og hele Orbital projektet.
En deepspace rumdemo
DSOC er et af de mange projekter, der kommer ud af Pasadena-baserede JPL, hvis arbejde fokuserer på NASA's forskellige missioner inden for robotteknik og udforskning. Grundlagt i 1943, sporer JPL sin historie tilbage til 1930'erne med arbejdet fra en gruppe af California Institute of Technology (Caltech) studerende, lærere og entusiaster døbt "Selvmordsbrigaden" af deres jævnaldrende. Selvmordsbrigaden inkluderede den ungarske luftfartsingeniør Theodore von Kármán og raketingeniøren, kemikeren og okkultisten John Whiteside "Jack" Parsons.
Selvom fredagens opsendelse kun er en demonstration af DSOC-teknologien, sagde Wright, at lignende udstyr vil blive brugt i det kommende Artemis-program, der vil se NASA vende tilbage til månens kredsløb med en fremtidig plan om igen at lande på månens overflade.
"Dette er en deepspace rumdemo," sagde Wright. "Når du først har demonstreret evnen, bliver dette en teknologi, som andre missioner kan bruge, og vi har masser af missioner, der er i pipelinen."
Hvad er JPL indenfor NASA regi?
Jet Propulsion Laboratory (JPL) er en afdeling under NASA (Den Amerikanske Rumfartsadministration) og er beliggende i Pasadena, Californien. Det er et af de førende rumforsknings- og udviklingscentre i verden. JPL er kendt for at designe, udvikle og styre en række bemandede og ubemandede rummissioner.
Historien om Jet Propulsion Laboratory går tilbage til 1930'erne. Det blev grundlagt af Dr. Theodore von Kármán, en ung ungarsk ingeniør, og en gruppe af hans kolleger på California Institute of Technology (Caltech). De havde en passion for raketteknologi og flydynamik og begyndte at eksperimentere med raketter i Californien ørkenen.
I 1936 blev denne gruppe officielt organiseret som GALCIT (Guggenheim Aeronautical Laboratory at the California Institute of Technology) og fokuserede primært på eksperimenter med raketteknologi og flydynamik. I 1944 blev laboratoriet omdøbt til Jet Propulsion Laboratory for at afspejle deres stigende fokus på jetmotorteknologi.
En af JPL's tidlige bedrifter var udviklingen af JATO (Jet-Assisted Take-Off) raketter under Anden Verdenskrig. Disse raketter blev brugt til at hjælpe med at lette tunge fly fra kortbaner.
I 1958 blev JPL overført til NASA, der blev grundlagt samme år. Fra da af blev JPL et førende center for rumforskning og -udvikling.
En af JPL's mest bemærkelsesværdige missioner var opsendelsen af den første amerikanske satellit, Explorer 1, i 1958. Explorer 1 opdagede Van Allen-strålingsbælterne omkring Jorden, hvilket revolutionerede vores forståelse af rummet.
Siden da har JPL spillet en central rolle i mange banebrydende missioner, herunder Mariner-serien til udforskning af planeter, Viking-programmet til Mars, Voyager-missionerne til de ydre planeter, og Galileo-missionen til Jupiter, blandt mange andre.
I dag er JPL fortsat en afgørende aktør i NASA's rumforskning og -udvikling. De er involveret i en bred vifte af missioner, herunder Mars-rovere som Curiosity og Perseverance, Cassini-missionen til Saturn, og mange andre bemandede og ubemandede opdagelsesmissioner i vores solsystem og ud i rummet.