Оптическая связь, передача данных с помощью инфракрасных лазеров, может помочь НАСА вернуть на Землю больше данных, чем когда-либо. Преимущества этой технологии для исследовательских и геологических миссий огромны. В поддержку миссии по демонстрации этой технологии НАСА недавно завершило установку своей новейшей оптической наземной станции в Халикала, Гавайи.

Ультрасовременная наземная станция, называемая Optical Ground Station 2 (OGS-2), является второй из двух построенных оптических наземных станций, которые будут собирать данные, передаваемые на Землю с помощью демонстрационной лазерной ретрансляции (LCRD) НАСА. Эта новаторская миссия, запускаемая в начале 2021 года, станет стержнем в первой операционной системе оптической ретрансляции НАСА.

Это будет первая ретрансляционная система НАСА, полностью использующая оптическую связь, что даст агентству возможность протестировать новый метод связи и извлечь ценные уроки из его реализации. Ретрансляционные спутники создают важные каналы связи между научными и исследовательскими миссиями и Землей, позволяя им передавать важные данные ученым и руководителям миссий на родине.

Хотя оптическая связь дает много преимуществ для миссий, она может быть нарушена такими атмосферными помехами, как облака. OGS-2 был выбран для размещения на Гавайях из-за ясного неба, но плохая погода все еще может помешать проекту. В пасмурный день LCRD придется подождать перед передачей данных. Во избежание задержек услуги могут быть переданы другой наземной станцией, разработанной Лабораторией реактивного движения НАСА — OGS-1, расположенной в Калифорнии. Для мониторинга облачности и определения необходимости OGS-1 коммерческий партнер Northrop Grumman предоставил станцию атмосферного мониторинга, которая отслеживает погодные условия на площадке. Эта станция мониторинга работает почти автономно 24 часа в сутки, семь дней в неделю.

LCRD и OGS-2 продемонстрируют многочисленные возможности оптической или лазерной связи для использования в качестве ретранслятора. Оптическая связь обеспечивает значительные преимущества для миссий, включая увеличение скорости передачи данных от 10 до 100 раз по сравнению с сопоставимыми системами радиочастотной связи. Это увеличение означает получение данных с более высоким разрешением для миссий, что дает ученым гораздо более подробный взгляд на нашу планету и Солнечную систему. К преимуществам также относятся снижение потребляемой мощности, размера и веса, что подразумевает более длительный срок службы батареи, больше места для дополнительных инструментов на космическом корабле и потенциальную экономию затрат при запуске за счет более легкой полезной нагрузки.

Оптическая связь благодаря развитию LCRD и двух ее наземных терминалов может иметь далеко идущие последствия для будущих знаний о Земле и нашей Солнечной системе. Космические аппараты, оснащенные системами оптической связи, позволят быстрее возвращать на Землю улучшенные данные, такие как видео высокого разрешения, благодаря увеличению скорости передачи данных. Благодаря этим данным ученые получат возможность ближе познакомиться с нашей Вселенной и сделать новые захватывающие открытия.