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화성을 위한 광대역: NASA의 심우주 통신을 위한 레이저 부스트

Sep 11, 2023

제트 추진 연구소(Jet Propulsion Laboratory) 작성2023년 8월 31일

올 가을에 시작되는 NASA의 DSOC(Deep Space Optical Communications) 프로젝트는 우주 데이터 전송을 향상시키는 레이저의 기능을 탐구할 예정입니다.

NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA is testing technologies in space and on the ground that could increase bandwidth to transmit more complex science data and even stream video from MarsMars is the second smallest planet in our solar system and the fourth planet from the sun. It is a dusty, cold, desert world with a very thin atmosphere. Iron oxide is prevalent in Mars' surface resulting in its reddish color and its nickname "The Red Planet." Mars' name comes from the Roman god of war." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">화성.

올 가을에 시작될 NASA의 DSOC(Deep Space Optical Communications) 프로젝트는 레이저가 우주에서 사용되는 현재 무선 주파수 시스템의 용량을 훨씬 뛰어넘는 데이터 전송 속도를 어떻게 높일 수 있는지 테스트할 것입니다. 기술 시연으로 알려진 DSOC는 NASA가 우주 비행사를 화성에 보낼 때 인류의 다음 거대한 도약을 지원하는 데 도움이 될 광대역 통신의 길을 열 수 있습니다.

DSOC 근적외선 레이저 송수신기(데이터를 보내고 받을 수 있는 장치)는 10월에 같은 이름의 금속이 풍부한 소행성으로 발사될 때 NASA의 프시케 임무에 "피기백"할 예정입니다. 여행의 처음 2년 동안 트랜시버는 남부 캘리포니아에 있는 두 개의 지상국과 통신하여 고감도 감지기, 강력한 레이저 송신기 및 트랜시버가 깊은 우주에서 보내는 신호를 디코딩하는 새로운 방법을 테스트합니다.

DSOC(Deep Space Optical Communications) 비행 트랜시버는 여기 JPL의 클린룸 내부에서 볼 수 있듯이 프시케 우주선의 대형 튜브형 차양과 망원경 내부에 있습니다. 이전 사진(삽입)은 우주선에 통합되기 전의 트랜시버 어셈블리를 보여줍니다. 출처: NASA/JPL-Caltech

NASA는 반세기 이상 동안 우주국이 의존해온 전파 대역폭을 능가할 수 있는 잠재력 때문에 레이저 또는 광학 통신에 중점을 두고 있습니다. 무선 및 근적외선 레이저 통신은 모두 전자기파를 사용하여 데이터를 전송하지만 근적외선은 데이터를 훨씬 더 조밀한 파동으로 압축하여 지상국이 한 번에 더 많은 데이터를 수신할 수 있도록 합니다.

"DSOC는 오늘날 우주에서 사용되는 최첨단 무선 시스템의 데이터 반환 용량의 10~100배를 입증하도록 설계되었습니다."라고 남부 캘리포니아에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 DSOC 프로젝트 기술자인 Abi Biswas는 말했습니다. "지구 근처 궤도와 달 궤도 위성을 위한 고대역폭 레이저 통신은 입증되었지만 심우주는 새로운 과제를 제시합니다."

깊은 우주로 향하는 임무는 그 어느 때보다 많으며 복잡한 과학 측정, 고화질 이미지 및 비디오의 형태로 과거 임무보다 기하급수적으로 더 많은 데이터를 생성할 것을 약속합니다. 따라서 DSOC와 같은 실험은 NASA가 미래에 우주선과 지상 시스템에서 일상적으로 사용할 수 있는 기술을 발전시키는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

The transceiver riding on Psyche features several new technologies, including a never-before-flown photonA photon is a particle of light. It is the basic unit of light and other electromagnetic radiation, and is responsible for the electromagnetic force, one of the four fundamental forces of nature. Photons have no mass, but they do have energy and momentum. They travel at the speed of light in a vacuum, and can have different wavelengths, which correspond to different colors of light. Photons can also have different energies, which correspond to different frequencies of light." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">photon-counting camera attached to an 8.6-inch (22-centimeter) aperture telescope that protrudes from the side of the spacecraft. The transceiver will autonomously scan for, and “lock” onto, the high-power near-infrared laser uplink transmitted by the Optical Communication Telescope Laboratory at JPLThe Jet Propulsion Laboratory (JPL) is a federally funded research and development center that was established in 1936. It is owned by NASA and managed by the California Institute of Technology (Caltech). The laboratory's primary function is the construction and operation of planetary robotic spacecraft, though it also conducts Earth-orbit and astronomy missions. It is also responsible for operating NASA's Deep Space Network. JPL implements programs in planetary exploration, Earth science, space-based astronomy and technology development, while applying its capabilities to technical and scientific problems of national significance." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"JPL’s Table Mountain Facility near Wrightwood, California. The laser uplink will also demonstrate sending commands to the transceiver./p>NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA is testing technologies in space and on the ground that could increase bandwidth to transmit more complex science data and even stream video from MarsMars is the second smallest planet in our solar system and the fourth planet from the sun. It is a dusty, cold, desert world with a very thin atmosphere. Iron oxide is prevalent in Mars' surface resulting in its reddish color and its nickname "The Red Planet." Mars' name comes from the Roman god of war." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Mars./strong>