Demostración de relés de comunicaciones láser

Proyecto de la NASA, que se lanzará en 2021

Reproducir medios

Demostración del relé de comunicaciones láser (vídeo de 2012)

La demostración del relé de comunicaciones láser (LCRD) es una misión de la NASA que probará la comunicación láser en el espacio para distancias extremadamente largas, ^[1] entre la Tierra y la órbita geosincrónica .

Está integrado en STPSat 6 , parte de STP-3 , que actualmente se lanzará a fines de 2021 en un Atlas V 551. ^{[2] [3]}

Visión general

La misión LCRD fue seleccionada para su desarrollo en 2011, con el lanzamiento a bordo de un satélite comercial programado para 2019. ^[4] La carga útil de demostración de tecnología se colocará sobre el ecuador, una ubicación privilegiada para la línea de visión de otros satélites en órbita y tierra. estaciones. La tecnología de comunicaciones láser espacial tiene el potencial de proporcionar velocidades de datos de 10 a 100 veces más altas que los sistemas de radiofrecuencia tradicionales para la misma masa y potencia. Alternativamente, numerosos estudios de la NASA han demostrado que un sistema de comunicaciones láser utilizará menos masa y potencia que un sistema de radiofrecuencia para la misma velocidad de datos. ^[5]

La misión LCRD está gestionada por el Goddard Space Flight Center de la NASA . ^[5]

En mayo de 2018, la Oficina de Contabilidad General (GAO) dice que ha habido retrasos, recortes de fondos y sobrecostos, pero debería estar listo para su lanzamiento en noviembre de 2019, ^[6] como carga útil en una misión STP del Programa de Prueba Espacial de la Fuerza Aérea de EE. UU. -3 , en un Atlas V 551 . ^{[7] : 65}

Para abril de 2020, después de más retrasos y sobrecostos, se esperaba su lanzamiento en enero de 2021, como carga útil en un satélite del Programa de Prueba Espacial de la Fuerza Aérea de EE. UU. (STPSat 6, parte del lanzamiento de STP-3). ^[8] STPSat-6 está destinado a una órbita ligeramente por encima de la órbita geoestacionaria. ^[9]

Misión precursora

Representación del módulo óptico del LLCD

El concepto se probó por primera vez en el espacio ultraterrestre a bordo del orbitador Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) en 2013. El sistema de láser pulsado Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) de LADEE realizó una prueba exitosa el 18 de octubre de 2013, transmitiendo datos entre la nave espacial y su estación terrestre en la Tierra a una distancia de 385.000 km (239.000 mi). Esta prueba estableció un récord de enlace descendente de 622 megabits por segundo desde la nave espacial a la tierra, y una "tasa de carga de datos sin errores de 20 Mbps" desde la estación terrestre a la nave espacial. ^{[10] [11]}

Propósito del proyecto

El objetivo del proyecto de demostración de relés de comunicaciones láser es probar la utilidad de los servicios de retransmisión de comunicaciones ópticas bidireccionales entre la órbita geosincrónica y la Tierra.. El proyecto apoya las áreas de enfoque clave de exploración avanzada de comunicaciones, navegación y aviónica. Este esfuerzo probará la tecnología de comunicaciones ópticas en un entorno operativo, proporcionando velocidades de datos hasta 100 veces más rápidas que los sistemas de comunicación basados ​​en radiofrecuencia actuales. La demostración medirá y caracterizará el rendimiento del sistema en una variedad de condiciones, desarrollará procedimientos operativos, evaluará la aplicabilidad para misiones futuras y proporcionará una capacidad en órbita para probar y demostrar estándares para comunicaciones de retransmisión óptica. Esta capacidad, si se demuestra con éxito, podría infundirse rápidamente en las misiones de la NASA, otras agencias federales y los fabricantes y operadores de satélites de EE. UU. Dada la creciente demanda de ancho de banda. ^[12]

La demostración de relé de comunicaciones láser volará como una carga útil alojada con el Programa de pruebas espaciales de la Fuerza Aérea de los EE. UU. (STPSat-6). Tras una demostración de vuelo exitosa, la NASA proporcionará a la industria de las comunicaciones acceso al sistema integrado para probar estas nuevas capacidades para aplicaciones comerciales. ^[12]

Parámetros del proyecto

LCRD llevará a cabo una demostración de vuelo de un mínimo de dos años para hacer avanzar la tecnología de comunicaciones ópticas hacia la infusión en los sistemas operativos cercanos a la Tierra mientras aumenta las capacidades de las fuentes de la industria. Los objetivos incluyen: ^[12]

• Demostrar comunicaciones ópticas bidireccionales entre la órbita terrestre geosincrónica y la Tierra;
• Medir y caracterizar el rendimiento del sistema en una variedad de condiciones;
• Desarrollar procedimientos operativos y evaluar la aplicabilidad para misiones futuras; y
• Proporciona una capacidad en órbita para la prueba y demostración de estándares para comunicaciones de retransmisión óptica.

Estaciones terrestres

LCRD utilizará dos estaciones terrestres, (Optical Ground Station (OGS) -1 y -2), en Table Mountain, California, y Haleakala, Hawaii. ^[13]

Ver también

• Comunicación espacial láser
• Sistema europeo de retransmisión de datos , enlaces ópticos, desde 2016
• Equipo de demostración de comunicación láser lunar (LLCD) en LADEE, 2013.
• Mars Telecommunications Orbiter , cancelado, pero habría incluido una demostración de láser
• OPALS , prueba de comunicaciones láser, probado en ISS desde 2014
• Deep Space Optical Communications , demostración para volar en la nave espacial Psyche en 2022

Referencias

1. "Laser Comm: Esa es una idea brillante (video)" . NASA. 11 de septiembre de 2012. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
2. Clark, Stephen (10 de junio de 2021). "ULA retrasa el lanzamiento de Atlas 5 para estudiar vibraciones inesperadas del motor" . Vuelo espacial ahora . Consultado el 14 de agosto de 2021 .
3. Schauer, Katherine (26 de mayo de 2021). "Innovaciones en comunicaciones láser de la NASA: una línea de tiempo" . NASA . Consultado el 7 de junio de 2021 .
4. Demostración de relé de comunicaciones láser (LCRD) Descripción general Lee Mohon, NASA 3 de agosto de 2017 Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
5. "Comunicado de prensa de Goddard nº 12-074" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA. Archivado desde el original el 15 de febrero de 2013. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
6. Evaluación GAO de LCRD mayo de 2018
7. Evaluación GAO de la NASA de grandes proyectos 2018
8. Proyecto de comunicaciones láser de la NASA que se retrasa en el cronograma, excede el presupuesto de junio de 2020
9. Krebs, Gunter. "STPSat 6" . Página espacial de Gunter . Consultado el 19 de octubre de 2017 .
10. Messier, Doug (22 de octubre de 2013). "Sistema láser de la NASA establece récord con transmisiones de datos desde la Luna" . Arco parabólico . Consultado el 19 de diciembre de 2013 .
11. "Demostración de comunicación láser lunar revela un futuro brillante para la comunicación espacial" . NASA . Órbita roja. 24 de diciembre de 2013 . Consultado el 12 de octubre de 2014 .
12. "RESUMEN DE SOLICITUD DE PRESUPUESTO DEL PRESIDENTE PARA EL AF 2021" (PDF) . NASA. 2020 . Consultado el 28 de marzo de 2021 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
13. Llevando datos de la NASA al suelo con láseres Oct 2021

enlaces externos

• Descripción general del relé de comunicaciones láser (de la conferencia SpaceOps 2012 de LCRD Co-PI)