नासा ने घोषणा की: अब तक का सबसे लंबी दूरी का ऑप्टिकल संचार प्रदर्शन पूरा हुआ!

नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) ने घोषणा की है कि उसके चल रहे डीप स्पेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशंस (DSOC) प्रयोग ने कैलिफोर्निया के पालोमर वेधशाला में हेल टेलीस्कोप से लगभग 16 मिलियन किलोमीटर (10 मिलियन मील) दूर एक निकट-अवरक्त लेजर को सफलतापूर्वक लॉन्च किया है। प्रौद्योगिकी संस्थान (कैलटेक) और परीक्षण डेटा को एन्कोड किया गया। नासा ने कहा, यह अब तक का सबसे दूर का ऑप्टिकल संचार प्रदर्शन है!
हाल ही में लॉन्च किए गए साइकी अंतरिक्ष यान पर, डीएसओसी को अपने दो साल के प्रौद्योगिकी प्रदर्शन के दौरान पृथ्वी पर उच्च-बैंडविड्थ परीक्षण डेटा भेजने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है क्योंकि साइकी मंगल और बृहस्पति के बीच प्रमुख क्षुद्रग्रह बेल्ट की यात्रा करता है। दक्षिणी कैलिफोर्निया में नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला डीएसओसी और दोनों का प्रबंधन करती है। मानस. डीएसओसी और मानस।
ऑप्टिकल संचार प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन (जिसे "फर्स्ट-लाइट" कहा गया है) 14 नवंबर की सुबह के समय संभव हुआ, जब इसके फ्लाइट लेजर ट्रांसीवर, साइके पर एक प्रमुख पेलोड उपकरण, जो निकट-अवरक्त संकेतों को प्रसारित करने और प्राप्त करने में सक्षम था, सफलतापूर्वक लॉक हो गया। टेबल माउंटेन, कैलिफ़ोर्निया में ऑप्टिकल कम्युनिकेशंस टेलीस्कोप प्रयोगशाला से एक शक्तिशाली अपलिंक लेजर बीकन को सफलतापूर्वक लागू किया गया।
इस प्रक्रिया में, अपलिंक बीकन ने ट्रांसीवर को डाउनलिंक लेजर को टेबल माउंटेन के 130 किलोमीटर (100 मील) दक्षिण में पालोमर तक लक्षित करने में मदद की, जबकि ट्रांसीवर और ग्राउंड स्टेशनों पर स्वचालित सिस्टम ने इसके पॉइंटिंग को ठीक किया।
वाशिंगटन, डीसी में नासा मुख्यालय में प्रौद्योगिकी प्रदर्शन के निदेशक ट्रुडी कोर्टेस ने टिप्पणी की, "आने वाले महीनों में 'फर्स्ट लाइट' हासिल करना डीएसओसी के लिए कई प्रमुख मील के पत्थर में से एक है, जो वैज्ञानिक जानकारी भेजने में सक्षम उच्च डेटा दरों का मार्ग प्रशस्त करता है। -परिभाषा इमेजरी और स्ट्रीमिंग वीडियो संचार, इस प्रकार मानवता की अगली विशाल छलांग का समर्थन करने का मार्ग प्रशस्त करता है - मनुष्यों को मंगल ग्रह पर भेजना।''
डीएसओसी के लिए एक नया मील का पत्थर
परीक्षण डेटा को अपलिंक और डाउनलिंक लेजर के माध्यम से भी एक साथ भेजा गया था, एक प्रक्रिया जिसे "लिंक बंद करना" के रूप में जाना जाता था, जो प्रयोग का प्राथमिक लक्ष्य था। जबकि प्रौद्योगिकी प्रदर्शन साइकी मिशन डेटा प्रसारित नहीं करता है, यह यह सुनिश्चित करने के लिए साइकी मिशन सहायता टीम के साथ मिलकर काम करता है कि डीएसओसी संचालन अंतरिक्ष यान संचालन में हस्तक्षेप नहीं करता है।
नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (जेपीएल) का हिस्सा, डीएसओसी ऑपरेशंस की निदेशक मीरा श्रीनिवासन ने कहा, "मंगलवार सुबह का परीक्षण पहली बार था कि ग्राउंड उपकरण और फ्लाइट ट्रांसीवर पूरी तरह से एकीकृत थे, जिसके लिए डीएसओसी और साइकी ऑपरेशंस टीमों को मिलकर काम करने की आवश्यकता थी।" . यह एक कठिन चुनौती थी और हमें अभी भी बहुत काम करना है, लेकिन बहुत ही कम समय में हम कुछ डेटा प्रसारित करने, प्राप्त करने और डिकोड करने में सक्षम थे।"
इस उपलब्धि से पहले, परियोजना को उपकरण को शक्ति देने के लिए उड़ान लेजर ट्रांसीवर के सुरक्षात्मक आवरण को हटाने से लेकर कई अन्य महत्वपूर्ण नोड्स की जांच करने की आवश्यकता थी। इस बीच, साइकी अंतरिक्ष यान अपनी स्वयं की जांच से गुजर रहा है, जिसमें इसकी प्रणोदन प्रणाली को शक्ति देना और उन उपकरणों का परीक्षण करना शामिल है जिनका उपयोग 2028 में साइकी क्षुद्रग्रह तक पहुंचने पर वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए किया जाएगा।
पहला प्रकाश, पहला बिट ट्रांसमिशन
डीएसओसी टीम अब उस प्रणाली को बेहतर बनाने पर काम करेगी जो ट्रांसीवर के अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम लेजर के पॉइंटिंग को नियंत्रित करती है। एक बार सफल होने पर, परियोजना यह प्रदर्शित करना शुरू कर सकती है कि ट्रांसीवर से पालोमर तक उच्च-बैंडविड्थ डेटा ट्रांसमिशन को पृथ्वी से अलग-अलग दूरी पर हर समय कैसे बनाए रखा जा सकता है।
डेटा को लेजर के फोटॉन (प्रकाश के क्वांटम कण) में बिट्स के रूप में एन्कोड किया गया है। सुपरकंडक्टिंग उच्च दक्षता वाले डिटेक्टरों की एक विशेष श्रृंखला द्वारा फोटॉनों का पता लगाने के बाद, हेल टेलीस्कोप तक पहुंचने वाले व्यक्तिगत फोटॉनों से डेटा निकालने के लिए नई सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीकों का उपयोग किया जाता है।
डीएसओसी प्रयोग वर्तमान में अंतरिक्ष यान पर उपयोग में आने वाली अत्याधुनिक रेडियो-फ़्रीक्वेंसी प्रणालियों की तुलना में 10 से 100 गुना अधिक डेटा स्थानांतरण दर प्रदर्शित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रेडियो और निकट-अवरक्त लेजर संचार दोनों डेटा संचारित करने के लिए विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करते हैं, लेकिन निकट-अवरक्त प्रकाश डेटा को सख्त तरंगों में पैक करता है, जिससे ग्राउंड स्टेशनों को अधिक डेटा प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। यह भविष्य के मानव और रोबोटिक अन्वेषण मिशनों में मदद करेगा और उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले वैज्ञानिक उपकरणों का समर्थन करेगा।
प्रकाशिकी अंतरिक्ष संचार के लिए अनंत संभावनाएं खोलती है
नासा के अंतरिक्ष संचार और नेविगेशन (एससीएएन) कार्यक्रम के उन्नत संचार और नेविगेशन टेक्नोलॉजीज डिवीजन के निदेशक जेसन मिशेल ने कहा, "ऑप्टिकल संचार वैज्ञानिकों और शोधकर्ताओं के लिए एक वरदान है जो हमेशा अपने अंतरिक्ष मिशन से अधिक प्राप्त करना चाहते हैं, और यह इससे गहरे अंतरिक्ष में मानव अन्वेषण संभव हो जाएगा। अधिक डेटा का मतलब है कि अधिक खोजें की जाएंगी।"
जबकि पृथ्वी के निकट की कक्षा और चंद्रमा पर ऑप्टिकल संचार का प्रदर्शन किया गया है, डीएसओसी गहरे अंतरिक्ष में परीक्षण किया जाने वाला पहला है। जैसे एक मील दूर जा रहे एक पैसे को ट्रैक करने के लिए लेज़र पॉइंटर का उपयोग करना, लाखों मील दूर लेज़र बीम को लक्ष्य करने के लिए बेहद सटीक "पॉइंटिंग" की आवश्यकता होती है।
जेपीएल के डीएसओसी कार्यक्रम के तकनीकी विशेषज्ञ अबी बिस्वास ने टिप्पणी की, "'पहली रोशनी' हासिल करना एक बड़ी उपलब्धि है। ग्राउंड सिस्टम ने साइकी पर डीएसओसी उड़ान ट्रांसीवर से गहरे अंतरिक्ष लेजर फोटॉनों का सफलतापूर्वक पता लगाया। हम कुछ डेटा भी भेजने में सक्षम थे, जो इसका मतलब है कि हम अंतरिक्ष की गहराई में 'प्रकाश' का आदान-प्रदान करने में सक्षम थे।"