Sähköllä mennään ja valolla viestitellään

NASA:n avaruusalus, jonka kohteena on tutkia omaperäistä asteroidia, tulee testaamaan uudenlaista laserpohjaista tietoliikennelaitteistoa. Ajotekniikka tulee puolestaan perustumaan aurinkosähköiseen tekniikkaan.

Deep Space Optical Communications (DSOC) –järjestelmä NASA:n Psyche lennolla hyödyntää fotoneja datan siirrossa. Järjestelmän tavoite on lisätä avaruusalusten viestinnän suorituskykyä ja tehokkuutta 10 - 100 -kertaisesti tavanomaisin keinoihin verrattuna avaruusaluksen kuormaa lisäämättä.

DSOC-arkkitehtuuri perustuu maapallolta lähtevään lasersäteen, johon tukeutuen suunnataan paluulinkki maanpäälliseen teleskooppiin. Viestintä tapahtuu lähi-infrapunan alueella ja siirtonopeudella 267 megabittiä sekunnissa kumpaankin suuntaan. Käytettävä laserlähetin pystyy lähettämään kapeiden pulssien huipputehon lähes kilowattien teholla vaikka käyttää sähkötehoa noin 50 wattia.

DSOC-menetelmällä on tarkoitus tuottaa aikanaan toimiva tietoliikenneinfrastruktuuri myös Marsin ympärille. Mahdollisuus lähettää Marsista maahan paljon tietoa, mukaan lukien teräväpiirtokuvan suoratoisto, tulee olemaan hyvin mahdollista uskovat NASA:n tutkijat.

Psyche on harvinainen metalliasteroidi noin kolme kertaa kauempana auringosta kuin maapallo. Matkaan lähtö tapahtuu kesällä 2022 ja perille asteroidien päävyöhykkeelle päästään vuonna 2026.

Asteroidille matkaamiseen aiotaan käyttää aurinkosähköistä propulsiota (solar electric propulsion SEP). Tutkijoiden mukaan se toimii tehokkaammin kuin tavanomainen kemiallinen ajojärjestelmä. Pienempi polttoainemassa mahdollistaa aluksen kiertää Psycheä ja antaa lisää tilaa tieteelliselle hyötykuormalle.

Järjestelmä perustuu Hall-efektiin, joka tuottaa ionisuihkun, jota sähkökenttä kiihdyttää. Siinä käytetään kaasua, kuten ksenonia, joka energisoidaan aurinkopaneelien tuottamasta sähkötehosta antamaan työntövoimaa.

Tämä lento on ensimmäinen, jossa käytetään Hall-efekti työntöjärjestelmää kuun kiertoradan takana. Tähän asti sitä on käytetty lähinnä avaruusalusten kiertoratojen hienosäätöön ja pienten robottisatelliittien päävoiman lähteenä.

Aiheesta aiemmin:

Sähkömagneettisia satelliitteja

Laseryhteyksiä avaruuteen