Миссия NASA к астероиду Психея позволит испытать лазерную связь нового поколения в космосе
В предстоящей миссии в октябре этого года, NASA намерено протестировать лазерную передачу данных на дальних расстояниях в космосе. Для этого на борту аппарата «Психея», который отправят к астероиду, богатому металлами, будет установлен сложный приемопередатчик нового поколения. Это позволит увеличить скорость передачи данных в 10-100 раз по сравнению с современными радиосистемами, применяемыми в настоящее время в космосе.
Новый эксперимент NASA называется Deep Space Optical Communications (DSOC), что переводится как оптическая связь с дальним космосом. DSOC представляет собой систему, состоящую из нескольких элементов: бортового оборудования и наземных станций приема и передачи. Все компоненты будут работать в ближнем инфракрасном диапазоне. Этот диапазон включает в себя световые волны с длиной волны чуть больше, чем видимый свет, и часто используется в оптических технологиях и связи.
Для приема и передачи лазерного излучения на борту аппарата «Психея» установят телескоп с апертурой диаметром 22 см. Внутри него будет размещена вся необходимая аппаратура, включая лазерный передатчик и чувствительную камеру для регистрации фотонов. Чтобы обеспечить надежную работу оптики в условиях вибрации аппарата, все компоненты будут расположены на стабилизированной платформе. Что касается солнечного излучения, то для защиты от него аппаратура будет прикрываться солнцезащитным козырьком.
По мере удаления космического корабля «Психея» от Земли, а расстояние между астероидом Психея и Землей составляет около 3 астрономических единиц или 450 млн км, сигнал будет постепенно ослабевать. Поэтому для стабильной связи на Земле будут задействованы: мощный лазерный излучатель, установленный в Лаборатории реактивного движения вблизи Райтвуда (Калифорния) и 5,1-метровый телескоп Хейла в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего (штат Калифорния).
Вся миссия, начиная с запуска осенью 2023 года и до анализа результатов исследований, займет несколько лет, включая время полета к астероиду, его изучения и передачи собранных данных на Землю. В рамках миссии планируется выполнение ряда научных целей, таких как изучение и топографирование его поверхности, определение возраста и состава Психеи, а также других исследований, которые расскажут ученым больше о его истории и о том, из чего он сделан.
Большой интерес ученых к астероиду Психея связан с его уникальными характеристиками и потенциальной ценностью. Известно, что астероид может содержать значительное количество драгоценных металлов, таких как золото, никель и другие. Его стоимость может достигать 10 миллионов триллионов долларов США, что превышает экономику всей нашей планеты примерно в 125 000 раз. С научной точки зрения анализ состава этого астероида может дать понимание о химических процессах и условиях, преобладавших на ранних стадиях формирования Солнечной системы. Ведь, по мнению астрономов, Психея представляет из себя осколок ядра древней протопланеты. В целом, изучение астероида Психея может стать ключевым шагом к будущей космической добычи, а также расширению наших фундаментальных научных знаний.