بازی زنده فضانوردان در فضا در طول ماموریت های آتی آرتمیس به ماه ممکن است در نهایت به لطف فناوری لیزر امکان پذیر باشد. ناسا در حال آزمایش روشی برای ارتباط فضایی است که به جای استفاده از امواج رادیویی برای انتقال داده ها و فیلم ها، از پرتو لیزر برای اتصال کنترل زمینی استفاده می کند. زمین با فضانوردان ماه.
نوار برای مدتی تنظیم شده است، با ناسا تیم‌هایی که در پی آزمایشی که در دسامبر 2023 انجام شد، گام‌های بزرگی در ارتباطات لیزری برداشتند. پس از سال‌ها کار بر روی این فناوری، در طول این آزمایش، ویدئویی از گربه Tatters از طریق یک سرویس پخش ارتباطات لیزری از 19 میلیون مایل به زمین ارسال شد.
دور بعدی آزمایش ها در اوایل ژوئن آغاز شد و شامل پیوند بود پیلاتوس PC-12 ناسا هواپیما به ابزار در مرکز تحقیقات گلن ناسا در کلیولند از طریق لینک لیزری. در ماه ژوئیه، تیم به طور تاریخی ویدیوهای 4K را در یک سفر رفت و برگشت به این کشور ارسال کرد ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) از هواپیما. و در 30 جولای، Space.com شاهد تکمیل آزمایش دیگری در این سری بود، زیرا هواپیما آزمایش دیگری از سیستم به اصطلاح شبکه تحمل تاخیر با سرعت بالا (HDTN) را انجام داد.
HDTN در واقع چندین رکورد جهانی را شکسته و به اولین‌هایی دست یافته است فضا راشل دودوکوویچ، مهندس ارشد HDTN در ناسا گلن، به Space.com گفت، به طور کلی و ایالات متحده. ما انتقال امن فایل را از ایستگاه فضایی بین‌المللی، که اولین است، نشان دادیم. زمان این یک بار نشان داده شده است. ما بیش از 900 مگابیت در ثانیه را از طریق پیوند لیزری از ایستگاه فضایی بین‌المللی نشان داده‌ایم، که همچنین اولین بار است که در فضا نشان داده شده است.
مرتبط: ویدیوی لیزری ناسا از گربه شایان ستایش به زمین از 29 میلیون مایل (ویدئو)
چگونه کار می کند؟ در اصل، این نوع شبکه به طور بالقوه می تواند یک اینترنت سراسری منظومه شمسی ایجاد کند که قابل اعتماد، ایمن و قادر به انتقال داده های خودکار با سرعت داده بالا باشد. در تظاهرات اخیر، Space.com توانست پرواز هواپیما را تماشا کند. مدت کوتاهی پس از آن شروع به برقراری ارتباط از طریق پرتوهای لیزر با تیمی از دانشمندان روی زمین کرد.
ما به چالش‌های زیست‌محیطی مانند تاخیرهای عمده و اختلالات ناشی از آب و هوا رسیدگی می‌کنیم. پروتکل هایی که ما استفاده می کنیم به طور خاص برای رفع این نیازها طراحی شده اند. کاری که ما انجام می‌دهیم این است که داده‌ها را زمانی که اتصال قطع است ذخیره می‌کنیم، و پس از پشتیبان‌گیری، ادامه می‌دهیم و ادامه می‌دهیم.» این یک قابلیت بافر است، اساساً در سرعت های بالا.”
این فناوری علاوه بر پخش زنده و ارسال ویدئو و داده، یک شبکه فضایی نیز ایجاد می کند و به خدمه در فضا اجازه می دهد تا بیش از هر زمان دیگری به زمین متصل بمانند.
ما پروتکل ها و استانداردهایی داریم که باعث می شود یک شبکه فضایی مانند اینترنت عمل کند که همه ما از اتصال خود لذت می بریم. دانیل رابل، مهندس الکترونیک و محقق اصلی ناسا گلن، به Space.com گفت: وقتی این دو چیز را کنار هم بگذاریم، می‌توانیم خدماتی را برای فضاپیما ارائه کنیم. خدمات می تواند مواردی مانند ارسال فرمان و کنترل، بازگشت تله متری از وسایل نقلیه، و همچنین با ماموریت های انسان در پرواز فضایی، ارسال پیام های متنی و ایمیل به عقب و جلو، و کنفرانس ویدئویی باشد.
در گذشته، ماموریت های ناسا برای دریافت اطلاعات هم در فضا و هم به زمین به امواج رادیویی متکی بودند. تفاوت استفاده از ارتباطات لیزری یا نوری بر روی امواج رادیویی این است که محققان و دانشمندان به جای آن بر نور مادون قرمز تکیه می‌کنند، که اجازه می‌دهد پهنای باند بیشتر و داده‌های بیشتری از فضاپیما از طریق پیوند لیزری به زمین ارسال شود. همچنین به دلیل آنچه دانشمندان پروتکل ذخیره و ارسال می‌نامند، علی‌رغم تغییرات زیاد در زمان و مسافت، خدمات بیشتری را در دسترس قرار می‌دهد.
«اینترنت – که بزرگ است و سراسر جهان را در بر می گیرد – ما هنوز با آن در کسری از ثانیه به یکدیگر متصل هستیم. پس از رسیدن به ماه، بیش از یک ثانیه تأخیر زمانی و هنگام خروج به ماه خواهید داشت مریخبسته به اینکه کجا هستیم، چهار تا بیست دقیقه تاخیر دارد. رابل می‌گوید: «این نرم‌افزار با تأخیرها و وقفه‌هایی که اغلب در ارتباطات فضاپیما رخ می‌دهد، از همه اینها مراقبت می‌کند. زمانی که در هواپیما اختلال ایجاد می‌کنیم، ممکن است خاموشی ابر برای مدتی یا بالی که روی لیزر بیفتد. وقفه های خورشیدی مشابه هستند. کاری که نرم‌افزار انجام می‌دهد این است که تمام آن داده‌ها را بافر می‌کند و وقتی دوباره یک اتصال در دسترس را دریافت می‌کنید، شروع به تخلیه آن می‌کند.”
آزمون موفقیت آمیز سه شنبه تنها بخشی از تصویر بزرگ است.
ما تا آنجا که ممکن است داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنیم، در حالی که پیکربندی در جای خود و فراتر از آن است [the researchers] به آزمایشگاه برگردید و دریابید که آنها واقعاً چه چیزی از برنامه دریافت کردند. مارک راسل، یک خلبان تحقیقاتی در ناسا گلن، به Space.com گفت: حتی می‌توانید در آشیانه بنشینید و داده‌ها را به عقب و جلو انتقال دهید. ما این تسهیلات را می نامیم. این یک میدان آزمایش است. بسیاری از کارهایی که ما انجام می دهیم حتی در هوا نیست. ادغام زمین و آزمایش زیادی در آنجا وجود دارد.
اما این مهم است و ما تنها گروهی در ناسا هستیم که این نوع کار را انجام می‌دهیم… و من فکر می‌کنم که این کار را خیلی خوب انجام می‌دهیم.»
