De Hale-telescoop, die de data-downlink van DSOC zal ontvangen. De telescoop is uitgerust met een nieuwe supergeleiderdetector die in staat is de aankomst van individuele fotonen uit de diepe ruimte te timen. Credits; Caltech
NASA lanceert op 5 oktober a.s. zijn missie naar de metaalrijke asteroïde (16) Psyche. (16) Psyche ligt op een afstand van maar liefst 497 miljoen km van de aarde. De missie zal een nieuw lasercommunicatiesysteem genaamd ‘Deep Space Optical Communications-systeem’ (DSOC). aan boord hebben dat, aldus NASA, belooft een ware revolutie teweeg zal brengen voor verre ruimtemissies betreffende transmissiesnelheden van dataverkeer. Reeds tientallen decennia moeten deep-space ruimtemissies zich ‘behelpen’ met ouderwetse X-band radiosystemen, waardoor tot op de dag van vandaag zowel bemande als robotische deep-space missies te ‘lijden’ hebben onder bandbreedtes c.q. transmissiesnelheden die zeer klein en traag zijn. Het kan bijvoorbeeld wel anderhalf uur duren om één enkel hoog-resolutiebeeld van NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter te verzenden, en het downloaden van de gegevens van de vlucht langs Pluto door de New Horizons duurde 16 dagen.
In het licht hiervan experimenteert NASA met het gebruik van lasers als een manier om niet alleen veel snellere directe verbindingen tussen verre ruimtemissies en de aarde te creëren, maar ook om het Deep Space Network (DSN) van antennes vrij te maken voor belangrijkere taken dan routinematige communicatie. NASA richt zich op laser- of optische communicatie vanwege het potentieel om de bandbreedte van radiogolven te overtreffen, waar NASA nu mee werkt. Zowel radio- als nabij-infrarode lasercommunicatie maakt gebruik van elektromagnetische golven om gegevens te verzenden, maar nabij-infraroodlicht bundelt de gegevens in aanzienlijk strakkere golven, waardoor grondstations meer gegevens tegelijk kunnen ontvangen. “DSOC is ontworpen om 10 tot 100 keer de data-retourcapaciteit aan te tonen van de modernste radiosystemen die tegenwoordig in de ruimte worden gebruikt”, aldus Abi Biswas, JPL/DSOC.
Lasertransceiver, voorgrond, op Psyche-sonde. Credits; NASA-JPL/Caltech
Wanneer operationeel zal de DSOC, autonoom scannen naar en ‘vergrendelen’ op de krachtige nabij-infrarode laser-uplink die wordt uitgezonden door het Optical Communication Telescope Laboratory in JPL’s Table Mountain Facility nabij Wrightwood (Ca. VS). Eenmaal vergrendeld op de uplinklaser, zal de transceiver de 5,1 m Hale-telescoop lokaliseren bij het Palomar Observatorium van Caltech in San Diego County, 130 kilometer ten zuiden van de JPL/TMF. De transceiver zal vervolgens zijn laser gebruiken om gegevens met hoge snelheid naar Palomar te verzenden. Om de downlinklaser van de DSOC-transceiver te ontvangen, is de Hale-telescoop uitgerust met een nieuwe supergeleidende detector, cryogeen gekoeld, zodat een enkel invallend laserfoton kan worden gedetecteerd en de aankomsttijd ervan kan worden vastgelegd. Het laserlicht, moet meer dan 300 miljoen kilometer afleggen – het verste punt dat het ruimtevaartuig tijdens deze test zal bereiken – voordat de zwakke signalen kunnen worden gedetecteerd en verwerkt om de informatie te extraheren. “DSOC vertegenwoordigt de volgende fase van NASA’s plannen voor het ontwikkelen van revolutionair verbeterde communicatietechnologieën die de mogelijkheid hebben om de datatransmissie vanuit de ruimte te vergroten – wat van cruciaal belang is voor de toekomstige ambities van het agentschap”, aldus Trudy Kortes, directeur van NASA’s Technology Demonstrations Missions (TDM).“
Lancering
De lancering naar Psyche zal op donderdag 5 oktober om 16;38 NL’se tijd (10.38 EDT) zijn, vanaf lanceercomplex 39A in het Kennedy Space Center, Florida. Er wordt een SpaceX’ Falcon heavy-raket voor gebruikt. NASA’s Launch Services verzorgt de lancering, en in het kader van de Psyche-missie wordt er door NASA een evenement georgniseerd waarvoor je je kunt opgeven. NASA schrijft ‘Grijp de kans om de lancering van #MissionToPsyche te zien en te delen. Er worden maximaal 35 gebruikers van social media geselecteerd om dit tweedaagse evenement (4-5 oktober 2023) bij te wonen en deze gelukkigen krijgen toegang die vergelijkbaar is met de pers.’ Bronnen: NASA, NASA’s Psyche Blog, JPL, NASA lasercommunicatie programma, GSFC, Astroblogs laserontvanger DSN
