Thí nghiệm DSOC của NASA được trang bị một số thành phần, bao gồm một camera “đếm hạt photon” gắn với kính thiên văn khẩu độ 22 cm.
Cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ NASA sẽ sớm gửi một công nghệ liên lạc laser thử nghiệm mới vào không gian dự kiến sẽ cho thấy tốc độ truyền dữ liệu tiềm năng gấp 10 đến 100 lần tốc độ của các hệ thống vô tuyến tiên tiến hiện nay. Thiết bị này được lắp đặt trên tàu vũ trụ Psyche, dự kiến phóng không sớm hơn ngày 5 tháng 10 năm 2023.
Trong khi Psyche du hành về phía tiểu hành tinh giàu kim loại cùng tên, NASA sẽ nghiên cứu tính khả thi của giao tiếp kỹ thuật số dựa trên tia laser trong không gian vũ trụ. Cơ quan này cho biết, dự án Truyền thông Quang học Không gian Sâu (DSOC) được thiết kế để thử nghiệm cách sử dụng tia laser để tăng tốc độ truyền dữ liệu một cách đáng kể, đạt được tốc độ truyền “vượt xa” khả năng của các hệ thống tần số vô tuyến hiện tại.
DSOC sử dụng thiết bị thu phát laser cận hồng ngoại, thiết bị này có thể gửi và nhận nhiều thông tin hơn thiết bị sóng vô tuyến. Theo Abi Biswas, nhà công nghệ dự án của DSOC tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, bộ thu phát mới được thiết kế để chứng minh tốc độ truyền dẫn gấp 10 đến 100 lần “khả năng trả lại dữ liệu” của các hệ thống vô tuyến hiện đại được sử dụng ngày nay cho liên lạc không gian. Biswas cho biết thông tin liên lạc bằng laser băng thông cao dành cho quỹ đạo gần Trái đất và các vệ tinh quay quanh Mặt trăng đã được chứng minh, nhưng không gian bên ngoài lại là một vấn đề hoàn toàn khác.
Thí nghiệm DSOC được trang bị một số thành phần, bao gồm một máy ảnh “đếm photon” gắn với kính thiên văn khẩu độ 22 cm. Bộ thu phát được “khóa” tự động với đường lên laser cận hồng ngoại công suất cao được gửi bởi Phòng thí nghiệm Kính viễn vọng Truyền thông Quang học tại Cơ sở Núi Bàn của JPL, ở California. Tín hiệu laser này sẽ được sử dụng để gửi lệnh đến DSOC.
Sau khi nhận được lệnh, bộ thu phát trên tàu Psyche sẽ định vị Kính viễn vọng Hale 5,1 m tại Đài quan sát Palomar của Caltech, sử dụng tia laser cận hồng ngoại của nó để truyền “dữ liệu tốc độ cao” trở lại Trái đất. Bộ giảm rung hiện đại sẽ đảm bảo rằng bộ thu phát sẽ không bị rung trong giai đoạn truyền dữ liệu.
Theo Bill Klipstein, giám đốc dự án DSOC tại JPL, dự án là một nỗ lực phức tạp đòi hỏi nhiều công nghệ mới, tùy chỉnh. Nhóm nghiên cứu thậm chí buộc phải phát triển các kỹ thuật xử lý tín hiệu của riêng mình để vắt kiệt từng bit có thể từ các tín hiệu điện từ yếu được truyền qua những khoảng cách khổng lồ trong không gian.
Chưa hết, các sứ mệnh thám hiểm không gian sâu ngày càng phổ biến do NASA và các cơ quan vũ trụ khác quản lý hứa hẹn sẽ tạo ra “dữ liệu nhiều hơn theo cấp số nhân” so với các sứ mệnh dựa trên vô tuyến trước đây. Các thí nghiệm như DSOC hy vọng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các hệ thống liên lạc mới, tiên tiến có thể được sử dụng “thường xuyên” trong tương lai để gửi lệnh và nhận dữ liệu khoa học, hình ảnh hoặc thậm chí cả video về vũ trụ.