nasa rocket và ESA sẽ liên lạc với các vệ tinh không gian bằng tia laser
Kể từ khi tàu Sputnik được phóng vào năm 1957 , hoạt động truyền thông giao thông từ địa cầu đến các vệ tinh trên quỹ đạo vẫn dựa vào sóng radio. Công nghệ này qua thời kì đã được sửa đổi cho tiến bộ hơn và trưởng thành , đạt độ tin cậy cao nhưng nó cũng đã dần đi đến giới hạn. Theo ước tính ngữ nasa rockets , lượng dữ liệu gởi đi đã tăng theo cấp số nhân trong nhiều thập kỷ qua. Các hệ thống giao thông truyền thông hiện tại bắt đầu cho thấy những điểm yếu và do vậy nasa rocket park cùng Cơ quan vũ trụ châu Âu ( ESA ) đang phát triển một giải pháp nhằm thay thế cho sóng radio. Cụ thể , vào tháng 10 tới , cả 2 cơ quan hàng không vũ trụ sẽ trình diễn hệ thống giao thông giao thông mới với khả năng gởi nhận dữ liệu từ một vệ tinh thăm dò trăng của nasa rocket bằng tia laser. Laser từ lâu đã được chứng minh khả năng truyền dẫn một lượng dữ liệu rất lớn trong sợi cáp quang. Các kỹ sư tin rằng nếu chúng có xác xuất được sử dụng trong chuye truyền thông vũ trụ , tia laser sẽ mang lại tốc độ truyền dẫn 622 Mb dữ liệu mỗi giây ( 622 Mbps ). Một phần ưu tú nữa của laser là nó sử dụng bước sóng nhỏ hơn rất nhiều so với sóng radio. Điều này có nghĩa tia laser có xác xuất được phát dưới dạng một chùm tia hẹp và ăng-ten phát cũng nhỏ hơn so với ăng-ten radio với cùng cường độ tín hiệu. Sọ phát và đầu thu tia laser nhỏ hơn sẽ tiết kiệm nhiều phí tổn chế tạo hơn. Thêm vào đó , độ hẹp của chùm tia laser cũng mang lại tính bảo mật cho giao thiệp. Vào tháng 10 , hệ thống giao thông đem tin đưa đi bằng tia laser sẽ được trình diễn với vệ tinh thăm dò khí quyển và môi trường bụi trăng ( LADEE ) ngữ nasa . Như tên , nhiệm vụ của LADEE là nghiên cứu về bầu khí quyển gần như không tồn tại của trăng và lớp bụi "bay" trên bề mặt trăng bởi các điện tích tĩnh. LADEE được phát triển theo tiêu chuẩn Modular Common Spacecraft Bus , theo đó nasa rocket launch video đã sử dụng một thiết kế tàu phổ thông để đẩy nhanh quá trình chế tạo và giảm giá thành. Một trong 4 thử nghiệm lớn đi kèm với LADEE là tiêu chuẩn trình diễn khả năng giao thông bằng laser với vệ tinh trăng gọi tắt là LLCD. Tiêu chuẩn LLCD của nasa khá giống với dự án OPALS của ESA. Tuy nhiên , thay vì thử nghiệm khả năng truyền dẫn dữ liệu bằng laser lên trạm ISS trong khoảng cách vài trăm dặm thì LLCD sẽ thử nghiệm công nghệ trong cự ly 250 nghìn dặm. Các thử nghiệm bao gồm việc truyền dẫn hàng trăm triệu chùm tia laser từ hệ thống giao thông Lunar Lasercomm Space Terminal ( LLST ) lắp trên tàu LADEE. Hệ thống giao thông có trọng lượng 29 , 5 kg được phát triển bởi Viện công nghệ Massachusetts ( MIT ) , bao gồm 3 mô-đun: một mô-đun quang học với kính thiên văn đường kính 10 , 1 cm lắp trên khớp các đăng bên ngoài tàu , một modem và một mô-đun điều khiển điện tử. Hệ thống giao thông sẽ bắn các tia laser hồng ngoại công suất 0 , 5 W về địa cầu đồng thời nhận dữ liệu từ các trạm thiên văn mặt đất nhưng ở tốc độ chỉ 20 Mbps. Các tín hiệu truyền dẫn sẽ được ghi nhận bởi 3 trạm mắt đất tại New Mexico , Califronia và Tây Ban Nha. Các trạm này sẽ sử dụng hệ thống giao thông Lunar Lasercomm Ground Terminal ( LLGT ) tương xứng với LLST. Hệ thống giao thông bao gồm một loạt 8 kính thiên văn với đường kính từ 15 , 2 đến 43 , 1 cm. Về phần ESA , cơ quan vũ trụ châu Âu sẽ sử dụng trạm xem xét kỹ lưỡng mặt đất Optical Ground Station tại Tenerife , Tây Ban Nha. Để để sẵn cho lần thử nghiệm vào tháng 10 , ESA đang tiến hành nâng cấp hệ thống giao thông LLGT của mình. LLGT của ESA bao gồm một hệ thống giao thông dò và giải mã mới , một thiết bị đo cự ly và truyền dẫn , tất thảy đều đã được thử nghiệm thành công hồi tháng 7 vừa qua tại Zurich , Thụy Sĩ. Trong khi đó , nasa rocket explosion và MIT đã cung cấp một phương tiện mô phỏng laser cho ESA nhằm giúp các kỹ sư tại đây thử nghiệm tính tương xứng với hệ thống giao thông của Mỹ. Zoran Sodnik , quản lý dự án Lunar Optical Communication Link của ESA cho biết: "Công tác rà soát đang được tiến hành theo kế hoạch và mặc dù vẫn còn nhiều vấn đề nhưng chúng tao sẽ sẵn sàng giao thông với LADEE khi tàu được phóng vào giữa tháng 9 tới. Trạm thiên văn mặt đất của chúng tao sẽ kết hợp với 2 trạm khác của nasa để giao thông với LADEE theo sứ mạng thăm dò trăng của tàu. Chúng tao đang hướng đến mục tiêu trình diễn khả năng đáp ứng của công nghệ đem tin đưa đi quang học cho các sứ mạng trong tương lai đối với sao Hỏa hay mọi nơi khác trong hệ Mặt Trời." Tàu thăm dò trăng LADEE sẽ được phóng vào cuối năm nay bằng hoả tiễn đẩn nasa Minotaur V tại bệ phóng Wallops thuộc trọng tâm không gian vũ trụ Goddard ở bang Virginia. Hoạt động thử nghiệm giao thông bằng tia laser dự kiến sẽ được thực hành vào giữa tháng 10 , 4 tuần sau khi phóng tàu. Theo nasa , việc sử dụng tia laser sẽ mang lại hiệu quả truyền dẫn dữ liệu đẹp hơn , cho phép giao thiệp với tàu theo thời kì thực và thậm chí truyền tải video 3D phân giải cao. nasa đã đưa ra một so sánh rằng nếu sử dụng sóng radio băng tần S thì phải mất đến 639 giờ để truyền một bộ phim HD có độ dài tự do tương đối trong khi công nghệ LLCD chỉ mất 8 phút. Theo: Gizmag .
0 comments:
Post a Comment