Demonstrasi laser ungkap masa depan cerah komunikasi ruang angkasa

Selesainya misi 30 hari Demonstrasi Komunikasi Laser Lunar atau misi LLCD telah mengungkapkan kemungkinan memperluas kemampuan jaringan pita lebar di ruang angkasa dengan menggunakan komunikasi laser seterang yang diharapkan.

Dengan dibawa  Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer yang dikenal dengan sebutan LADEE, untuk perjalanan ke orbit lunar, LLCD dirancang untuk mengkonfirmasi kemampuan komunikasi laser dari jarak hampir seperempat juta mil. Selain menunjukkan pemecahan rekor kecepatan unduh dan unggah data ke bulan pada 622 megabit per detik (Mbps) dan 20 Mbps, masing-masing, LLCD juga menunjukkan bahwa ini bisa dioperasikan seperti sistem radio NASA. "Sepanjang pengujian kami, kami tidak melihat apa pun yang akan mencegah penggunaan operasional teknologi ini dalam waktu dekat," kata Don Cornwell, manajer misi LLCD di NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Md.

Sebagai contoh, LLCD mendemonstrasikan komunikasi bebas dari kesalahan selama siang hari bolong, termasuk beroperasi saat bulan ada diantara tiga derajat dari matahari seperti yang terlihat dari Bumi. LLCD juga menunjukkan komunikasi bebas dari kesalahan ketika bulan berada rendah di cakrawala, kurang dari 4 derajat, seperti yang terlihat dari stasiun bumi, yang juga menunjukkan bahwa angin dan turbulensi atmosfer tidak signifikan mempengaruhi sistem. LLCD bahkan mampu berkomunikasi melalui awan tipis, sebagai bonus tak terduga .

Secara operasional, LLCD menunjukkan kemampuan untuk mengunduh data dari pesawat ruang angkasa LADEE itu sendiri. "Kami mampu untuk mengunduh seluruh data ilmu dan pesawat ruang angkasa LADEE yang disimpan [1 gigabyte] dalam waktu kurang dari lima menit, yang hanya dibatasi pada koneksi 40 Mbps kami ke data dalam LADEE." kata Cornwell. Menggunakan sistem radio yang ada di pesawat LADEE akan memakan waktu berhari-hari untuk menyelesaikan unduhan data yang tersimpan sama besar. Selain itu, LLCD membuktikan integritas teknologi laser untuk mengirim tidak hanya pada data yang bebas dari kesalahan, tetapi juga perintah-perintah dan telemetri yang tidak macet atau pemantauan pesan ke dan dari pesawat ruang angkasa melalui link laser.

LLCD juga menunjukkan kemampuan koneksi laser "lepas tangan" dari satu stasiun bumi ke stasiun bumi yang lain, seperti ponsel melakukan koneksi dari satu menara sel ke menara yang lain. Sebuah prestasi tambahan adalah kemampuan untuk mengoperasikan LLCD tanpa menggunakan radio LADEE sama sekali. "Kami mampu untuk memprogram LADEE untuk membangunkan terminal ruang angkasa LLCD dan secara otomatis membuat titik dan berkomunikasi dengan stasiun bumi pada waktu tertentu tanpa perintah radio. Ini menunjukkan bahwa teknologi ini bisa berfungsi sebagai sistem komunikasi utama untuk misi NASA di masa depan," kata Cornwell.

Kemampuan LLCD mengirim dan menerima video definisi tinggi dibuktikan dengan pesan dari Administrator NASA Charlie Bolden, yang menyelesaikan perjalanan ke bulan dan kembali dengan hanya beberapa detik keterlambatan. "Pesan Administrator Bolden itu menunjukkan dukungan NASA untuk memajukan teknologi ini baik untuk aplikasi ruang angkasa maupun Bumi," kata Cornwell. "Hal ini juga memungkinkan tim LLCD menampilkan kualitas dan ketepatan transmisi video HD kami melalui link komunikasi laser yang menuju dan dari bulan."

Cornwell mengakui misi LLCD adalah contoh besar lainnya dari kemitraan dengan organisasi di luar NASA untuk memajukan teknologi yang belum terbukti. Dia mengapresiasi karya Don Boroson dan timnya di Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory (MIT/LL) di Lexington, Mass., untuk mengembangkan dan mengoperasikan baik terminal komunikasi laser ruang angkasa dan bumi untuk LLCD. "Kami tidak bisa membuat langkah besar seperti itu tanpa karya mitra kami di MIT/LL," kata Cornwell. "Karya bertahun-tahun dan pengetahuan mereka menghasilkan sistem komunikasi yang jauh melebihi harapan kami."

Misi NASA untuk komunikasi laser akan menjadi Laser Communications Relay Demonstration (LRCD). Juga disiapkan di Goddard, LCRD akan menunjukkan kemampuan komunikasi Laser estafet kontinu pada lebih dari satu miliar bit per detik antara dua stasiun bumi menggunakan satelit di orbit geosynchronous. Sistem ini juga akan mendukung komunikasi Bumi - satelit yang mengorbit. Lebih penting lagi, LCRD akan menunjukkan kemampuan beroperasi selama lima tahun, sehingga membangun kepercayaan pada kehandalan teknologi laser ini.

"Kami sangat disemangati oleh hasil LLCD," kata Badri Younes, wakil asosiasi administrator NASA untuk Space Communications dan Navigasi (SCaN) di Washington, yang mensponsori misi. "Dari tempat saya duduk, masa depan terlihat sangat cerah untuk komunikasi laser."

Jadi tampaknya NASA akan membuat perubahan paradigma berikutnya dalam komunikasi dalam waktu yang tidak terlampau jauh. Teknologi yang sama yang telah sangat ditingkatkan pada koneksi pita lebar kita di Bumi dapat memperluas kemungkinan digunakan berkomunikasi bagi NASA dalam waktu yang tidak terlalu lama.

sumber