Gibt es Pläne oder ein Programm für einen optischen Relaispfadfinder für den Weltraum?

Leider liefern diese Folien nicht viele Informationen darüber, was sie mit „Relais-Pfadfinder“ meinen, aber das Konzept der Verwendung optischer Kommunikation im Weltraum wurde getestet und ist für mehrere Missionen geplant.

Die NASA hat zuvor die optische Kommunikation während einer Mondmission getestet . Dies wurde als Demonstration des Konzepts für die (jetzt nicht so) zukünftigen Missionen verwendet.

Da Sie speziell nach Weltraummissionen gefragt haben, werde ich mich auf diese konzentrieren, möchte jedoch kurz das kommerzielle Interesse erwähnen. In den frühen 90er Jahren erwog Motorola optische Kommunikation für ihre Intersatellite Links (ISLs), entschied sich aber aufgrund der Komplexität optischer Kommunikation für Funkverbindungen. Laut einer FCC-Anmeldung wird SpaceX nun optische Verbindungen zwischen den Satelliten in ihrer Starlink-Konstellation verwenden.

In Bezug auf Deep-Space-Missionen gibt es derzeit meines Wissens keine Pläne, das derzeitige DSN vollständig durch optische Kommunikation zu ersetzen. Die NASA hat jedoch Pläne, das System auf der Psyche-Mission zu testen , einer Weltraummission zum Asteroidengürtel. Darüber hinaus testet die NASA ihren "Laser Communication Relay Demonstrator" , den sie für zukünftige Marsmissionen einsetzen möchte.

ist es wirklich eine Reihe optischer Kommunikationsteleskope?

Nicht genau. Einige Versionen der terrestrischen Version der optischen Kommunikation verwenden mehrere Sender und Empfänger, um die atmosphärische Verzerrung zu berücksichtigen. Soweit ich weiß, gibt es keine Pläne, ein optisches Array als Phasenstrahler zu verwenden, wie Sie es für Funkübertragungen tun würden.

Und was ist das auf dem Tieflader?

Meine Vermutung ist, dass sie versuchten zu zeigen, dass das System mobil sein würde. Das sieht einfach nach ihrem Empfänger/Sender-Design für ihre optische Kommunikation aus.

Bearbeiten: Weitere Informationen zu den Ambitionen der NASA, optische Kommunikationssysteme in das DSN zu integrieren, finden Sie in diesem Artikel: Toward a NASA Deep Space Optical Communications System .

Noch ein paar Details:

Aus der JPL-Nachricht Deep Space Communications via Faraway Photons :

Das DSOC-Projekt entwickelt Schlüsseltechnologien, die in einen weltraumtauglichen Flight Laser Transceiver (FLT) integriert werden, eine Hightech-Arbeit, die diese Art der Kommunikation auf Technology Readiness Level (TRL) 6 bringen wird. Das Erreichen eines TRL 6-Levels entspricht Technologie zu haben, die ein voll funktionsfähiger Prototyp oder ein repräsentatives Modell ist.

Als "bahnbrechende" Technologiedemonstration ist DSOC genau das. Das Game Changing Development Program der NASA STMD finanzierte die Technologieentwicklungsphase von DSOC. Die Flugdemonstration wird gemeinsam von STMD, dem Technology Demonstration Mission (TDM) Program und NASA/HEOMD/Space Communication and Navigation (SCaN) finanziert.

Die Arbeit am Laserpaket findet im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, statt.

"Die Dinge entwickeln sich vernünftig und wir haben eine beträchtliche Menge an Testaktivitäten am Laufen", sagt Abhijit Biswas, DSOC-Projekttechnologe für Flugkommunikationssysteme am JPL. Die Lieferung von DSOC zur Integration in die Psyche-Mission wird für 2021 erwartet, der Start des Raumfahrzeugs soll im Sommer 2022 erfolgen, erklärt er.

„Stellen Sie sich den DSOC-Fluglaser-Transceiver an Bord von Psyche wie ein Teleskop vor“, erklärt Biswas, das in der Lage ist, Laserlicht in präzise getakteten Photonenausbrüchen zu empfangen und zu senden.

Die DSOC-Architektur basiert auf der Übertragung eines Laserstrahls von der Erde, um die Stabilisierung der Sichtlinie zu unterstützen und das Zurückrichten eines Downlink-Laserstrahls zu ermöglichen. Der Laser an Bord der Psyche-Raumsonde basiert laut Biswas auf einem Master-Oszillator-Leistungsverstärker, der optische Fasern verwendet.

Das Lasersignal an DSOC wird von der Table Mountain Facility des JPL in der Nähe der Stadt Wrightwood, Kalifornien, im Angeles National Forest übertragen. Die von DSOC aus dem Weltraum übertragenen Daten werden an einem Bodenteleskop mit großer Apertur am Palomar Mountain Observatory in Kalifornien in der Nähe von San Diego empfangen.

Siehe auch den Gewinner des Best Paper Award der SpaceOps Conference 2018 Toward a NASA Deep Space Optical Communications System, der eine faszinierende Lösung beschreibt, bei der optische 8-Meter-Teleskope für die Kommunikation kostengünstig aus segmentierten Spiegeln gebaut und direkt in 34-Meter-DSN-Schüssel-Wellenleiterantennen integriert werden dass sie die Vorteile des gemeinsamen Zeigens und Zielens sowie der Befeuerung, die durch den gleichzeitigen Betrieb über Mikrowellen und optisch verfügbar sind, voll ausnutzen!

Was ist auf dem Tieflader? Wenn Sie sich auf Folie 4 beziehen, ist das ein FRAM (Flight Releasable Attachment Mechanism) – es ist eine standardisierte ungefähr 4x4-Fuß-Palette, an der das SCaN-Testbed angeschraubt ist und die über die mechanischen und elektrischen Verbindungen verfügt, um es an die ISS anzuschließen. Folie 5 zeigt, wie es vom Canadarm an seine endgültige Position auf ELC-3 bewegt wird. Experimentatoren auf der ISS können auf dem FRAM bauen, was sie wollen, ohne sich Gedanken darüber machen zu müssen, wie es angeschlossen oder bewegt wird.

Keine optische Kommunikation, nur die 3 SDRs und ein paar Antennen, zusammen mit einem Flugcomputer.

(Ich war einer der PIs auf SCaN Testbed, also sind das alles Bilder von meinem Baby)