Truyền thông quang học không gian sâu của NASA đạt được cột mốc quan trọng, truyền thành công video mèo lên sao Hỏa

NASA đã chứng minh thành công tiềm năng của hệ thống Truyền thông quang học không gian sâu (DSOC), truyền dữ liệu qua tia laser trên khoảng cách đáng kinh ngạc là 290 triệu dặm—khoảng cách xa nhất giữa Trái đất và Sao Hỏa. Thành tựu này đánh dấu sự kết thúc của giai đoạn đầu tiên trong chương trình truyền thông thử nghiệm của cơ quan này.

Ra mắt vào tháng 10 năm 2022, thí nghiệm DSOC sử dụng chùm tia laser gần hồng ngoại để truyền dữ liệu với tốc độ nhanh hơn tới 100 lần so với các hệ thống vô tuyến truyền thống, một tiến bộ dự kiến ​​sẽ định hình lại cách các sứ mệnh trong tương lai khám phá không gian sâu thẳm. Theo NASA, hệ thống này đã chứng minh được hiệu quả trong việc truyền thông tin phức tạp, bao gồm cả video độ nét cao, từ tàu vũ trụ vượt xa tầm với của công nghệ truyền thông hiện tại.

Thành công của Giai đoạn Một và Chiến công Truyền tải

Thí nghiệm DSOC có thể truyền video độ nét cao từ tàu vũ trụ Psyche trở lại Trái đất với mức giảm chất lượng tối thiểu, ngay cả ở khoảng cách xa. Ví dụ, khi tàu vũ trụ cách xa 240 triệu dặm, hệ thống laser duy trì tốc độ truyền 6,25 megabit mỗi giây, với mức đỉnh đạt 8,3 megabit mỗi giây—đủ để truyền phát nội dung như Netflix. So sánh, các hệ thống vô tuyến truyền thống tụt hậu rất xa về mặt tốc độ.

Trong một thử nghiệm phi truyền thống hơn, NASA đã phát trực tuyến video về một chú mèo tên là Taters từ không gian sâu thẳm, mở rộng ranh giới về những gì truyền thông laser có thể đạt được về mặt truyền dữ liệu một cách đáng tin cậy và rõ ràng. Các thử nghiệm này đã chứng minh khả năng của hệ thống trong việc gửi nội dung có độ phân giải cực cao từ khoảng cách hàng triệu dặm, với tốc độ sánh ngang với các kết nối băng thông rộng hiện đại.

Lợi ích của truyền thông laser

Hệ thống truyền thông quang học tiên tiến này có một số ưu điểm so với các phương pháp vô tuyến thông thường. Nó không chỉ có thể truyền dữ liệu với tốc độ nhanh hơn đáng kể mà còn không cần thiết bị nặng hơn hoặc cồng kềnh hơn. Mức tiêu thụ năng lượng tương đương với các hệ thống truyền thống, khiến nó trở thành giải pháp thực tế cho các sứ mệnh không gian sâu trong tương lai.

Hệ thống của NASA hoạt động thông qua một máy thu phát laser trên tàu vũ trụ Psyche, liên lạc với các trạm mặt đất trên Trái Đất. Kính viễn vọng Hale tại Caltech đóng vai trò là máy thu đường xuống, trong khi cơ sở Table Mountain tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA quản lý các đường truyền lên bằng cách sử dụng 7 kilowatt năng lượng laser.

Các giai đoạn tương lai và tối ưu hóa

Giai đoạn tiếp theo của dự án Truyền thông quang học không gian sâu dự kiến ​​bắt đầu vào tháng 1 năm 2025. Trong giai đoạn này, NASA sẽ tiếp tục thử nghiệm và tối ưu hóa hệ thống cho đến tháng 10 năm 2025, với mục tiêu đảm bảo hệ thống có thể hoạt động ít nhất một năm trong điều kiện không gian sâu.

Sau hai năm thử nghiệm thành công, NASA đã truyền tải được gần 11 terabit dữ liệu, củng cố công nghệ này như một công cụ mang tính chuyển đổi cho hoạt động thám hiểm không gian.

Ý nghĩa đối với việc khám phá không gian

Khi nhân loại tiếp tục mở rộng ranh giới của việc khám phá không gian, sự tiến bộ này có thể mở ra cánh cửa cho việc truyền dữ liệu khoa học, hình ảnh và thông tin quan trọng khác hiệu quả hơn qua những khoảng cách rộng lớn. Trong tương lai, hệ thống liên lạc bằng laser thậm chí có thể cho phép những người định cư trên sao Hỏa truyền video độ nét cao trở lại Trái đất, thu hẹp khoảng cách giữa các thế giới với tốc độ chưa từng có.

Bất chấp những kết quả đầy hứa hẹn này, sự thành công của dự án DSOC vẫn mang theo rủi ro và vẫn còn nhiều điều phải thử nghiệm. NASA sẽ cần giải quyết những thách thức tiềm ẩn và cải thiện độ tin cậy của hệ thống trước khi nó có thể trở thành nền tảng của truyền thông liên hành tinh. Tuy nhiên, với quỹ đạo hiện tại của dự án, nó dường như đã sẵn sàng trở thành một công nghệ mang tính chuyển đổi trong hoạt động thám hiểm không gian.