79

NASA ma już dość niskiej prędkości przesyłania danych w kosmosie

laser
NASA wyjaśnia, że od 60 lat wykorzystuje fale radiowe do komunikacji ze swoimi urządzeniami w kosmosie. Niestety nie jest to metoda, która pozwalałaby na szybkie przesyłanie informacji, wręcz przeciwnie: „Masz szczęście jeśli statek kosmiczny może wysłać więcej niż kilka megabitów na sekundę (Mbps)”. W ciągu nadchodzących lat ma to ulec zmianie.

Rozwój w dziedzinie systemów optycznej transmisji danych, w których informacje są przesyłane za pośrednictwem światła laserowego, może umożliwić zdecydowane przyspieszenie prędkości transferu danych. Można to porównać do wydarzenia jakim był powszechny dostęp do szerokopasmowego połączenia z internetem. Nagle przesyłanie strumieniowe nagrań wideo i oglądanie obrazków w wysokiej rozdzielczości było czymś normalnym.

Zaledwie 6 Mbps

Ludzie pracujący w NASA nie mają takiej wygodny. Dobrym przykładem jest sonda Mars Reconnaissance Orbiter, która przesyła informacje naukowe w zawrotnej prędkości maksymalnej 6 Mbps. Abi Biswas pracujący w należącym do NASA Laboratorium Napędu Odrzutowego w Pasadenie oszacował, że przerzucenie się na łączność laserową o podobnej masie i zużyciu energii, co w aktualnym systemie komunikacji radiowej, pozwoli na maksymalną szybkość przesyłania danych na poziomie 250 Mbps.

Zarówno fale radiowe jak i laser, mogą podróżować z prędkością światła, ale laser może mieć wyższą przepustowość, co w tej samej chwili pozwoli przesłać większą paczkę danych niż w przypadku radia. Tak naprawdę podczas gromadzenia informacji z kosmosu na Ziemię, najczęściej ma się tylko określone okna czasowe aby to robić. Jeżeli będą to naprawdę duże ilości, całość staje się niepotrzebnie żmudnym procesem, który teoretycznie można by zoptymalizować. Dlatego NASA poważnie podejdzie do tematu przesyłania danych przez systemy laserowe.

Poza usprawnieniem aktualnych procesów, umożliwiłoby to nowe rzeczy. Na przykład wyposażenie astronautów w możliwość indywidualnego transmitowania wideo z przebiegu misji. Nawet zwykła możliwość szybkiego przesyłania zdjęć w wysokiej rozdzielczości, wykonywanych np. na powierzchni innej planety, mogłaby diametralnie usprawnić przebieg wielu misji.

NASA planuje wdrożyć nową technologię komunikacji w kosmosie w ciągu nadchodzących lat (im szybciej tym lepiej). Niestety wciąż pozostają pewne problematyczne kwestie, na przykład infrastruktura naziemna do takich przedsięwzięć nie istnieje i będzie musiała zostać wybudowana. Lokalizacja nie może być przypadkowa, takie miejsce musi mieć możliwie czyste niebo przez jak najdłuższy czas. Kilka chmur mogłoby zaburzyć komunikację ze statkiem kosmicznym.

Fale radiowe nigdzie nie odchodzą

Mimo poważnych przymiarek do wprowadzenia nowego standardu, komunikacja radiowa nie odejdzie w niepamięć choćby z tego względu, że działa niezależnie od tego czy pada deszcz, czy też jest bezchmurne niebo. Poza tym, do zastosowań niewymagających wysokiej przepustowości nie będzie trzeba niczego zmieniać – radio wciąż będzie najlepszym rozwiązaniem.

Mimo głośnej zapowiedzi, NASA nie wykonała jeszcze żadnych poważnych kroków w kierunku wykorzystywania laserów. Dopiero 2 nadchodzące misje spełnią funkcję sprawdzania potencjalnych wyzwań technicznych i pierwszych przymiarek do tematu. Będą to: The Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) zaplanowane na 2019 rok oraz Deep Space Optical Communications (DSOC) przewidziane na 2023 rok.

Każdemu należy się trochę wygody, nawet naukowcom zajmującym się komunikacją z odległymi urządzeniami wystrzelonymi w kosmos.

Źródło