12 月 11 日、NASA の深宇宙光通信実験では、記録破りの 1,900 万マイル (3,100 万キロメートル、地球と月の間の距離の約 80 倍) から超高解像度のストリーミング ビデオが送信されました。このマイルストーンは、深宇宙から高帯域幅のビデオやその他のデータを送信し、地球軌道を超えた将来の有人ミッションを可能にすることを目的とした NASA テクノロジーのデモンストレーションの一環です。
NASA は深宇宙通信で画期的な進歩を遂げ、1,900 万マイル離れた場所から高解像度ビデオを送信し、宇宙探査における高度なデータ送信への道を切り開きました。画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
NASA副管理者のパム・メルロイ氏は、「この成果は、将来のデータ伝送ニーズを満たす上で重要な要素である光通信の進歩への我々の取り組みを裏付けるものである。我々の帯域幅の改善は、将来の探査と科学の目標を達成するために極めて重要であり、我々はこの技術の継続的な進歩と、将来の星間ミッションでの通信方法の変革を期待している。」と述べた。
12 月 11 日、アメリカ航空宇宙局 (NASA) のジェット推進研究所で、DSOC チームのメンバーは深宇宙からレーザー経由で送信された最初の高解像度ストリーミング ビデオを視聴しました。このビデオは、地球から約1900万マイル離れた宇宙船プシュケに搭載されたDSOCトランシーバーから送信され、テイターズという名前の猫が登場する。画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
このデモンストレーションでは、フライング レーザー トランシーバー (下の写真) と呼ばれる最先端の機器を介して 15 秒間のテスト ビデオが送信されました。システムの最大ビット レート 267 Mbps (メガビット/秒) で送信されたビデオ信号は、地球に到達するまでに 101 秒かかりました。この機器は近赤外線信号を送受信する機能があり、エンコードされた近赤外線レーザー信号をカリフォルニア州サンディエゴ郡にあるカリフォルニア工科大学パロマー天文台にあるヘイル望遠鏡に送信し、そこでダウンロードされます。ループされたビデオの各フレームは、南カリフォルニアにある NASA のジェット推進研究所に「ライブ」で送信され、そこでビデオがリアルタイムで再生されます。
2021年4月、深宇宙光通信（DSOC）技術デモンストレーション用の飛行レーザートランシーバーが南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所で展示され、その後箱型の筐体に設置されてNASAのプシュケ宇宙船と統合された。このトランシーバーは、高速データを地球に送信する近赤外線レーザー送信機と、地上から低速データを受信する高感度の光子計数カメラで構成されています。トランシーバーは、ここに示されている支柱とアクチュエーターのアセンブリに取り付けられており、宇宙船の振動に対して光学系を安定させる役割を果たします。画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
NASAのプシュケミッションで10月13日に打ち上げられたレーザー通信デモンストレーターは、現在深宇宙ミッションで使用されている最先端の無線周波数システムよりも10～100倍の速度で深宇宙からデータを送信するように設計されている。プシュケが火星と木星の間の主要小惑星帯に飛行する際、この技術デモンストレーションでは、地球から赤い惑星の最大距離まで高データレートの信号が送信されます。そうすることで、複雑な科学情報、高解像度の画像やビデオを送信できる高速通信への道が開かれ、人類の次の飛躍、つまり火星への人類派遣をサポートします。
「私たちの目標の 1 つは、何百万マイルにもわたってブロードバンド ビデオを送信する能力を実証することです。Psyche にはビデオ データを生成する機能が何もないため、通常はランダムに生成されたテスト パケットを送信します」と JPL の技術デモンストレーション プロジェクト マネージャーの Bill Klipstein 氏は述べています。 「しかし、この重要なイベントをさらに思い出深いものにするために、私たちはJPLのデザイナーと協力して、プシュケのミッションの一部であるデモンストレーションの本質を捉えた楽しいビデオを作成することにしました。」
2023 年 12 月 11 日、NASA は深宇宙からレーザーを介してこの 15 秒の超高解像度ビデオを再生しました。このビデオの主人公はテイターズという名前の猫です。これは、火星と木星の間の小惑星帯に向かう探査機プシュケに取り付けられた深宇宙光通信（DSOC）と呼ばれる技術のデモンストレーションの一環だった。オレンジ色のトラ猫に重ねられたグラフィックには、プシュケの軌道やレーザーに関する技術情報など、技術デモンストレーションで得られたいくつかの機能が示されています。画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
打ち上げ前にアップロードされた超高解像度のビデオクリップでは、JPL職員のペットである「テイターズ」という名前のオレンジ色のトラ猫がレーザーポインターを追いかける様子が、いくつかのグラフィックスが重ね合わされている。この映像には、プシュケの軌道、パロマー望遠鏡のドーム、レーザーとそのデータ ビットレートに関する技術情報など、技術デモンストレーションの特徴が示されています。さらに、心拍数、色、「ジャガイモ」の種類も表示されます。
「何百万マイルも離れた場所から送信しているにもかかわらず、ほとんどのブロードバンド インターネット接続よりも高速にビデオを送信できます」と JPL のプロジェクト受信エレクトロニクス リーダー、ライアン ロガリン氏は述べています。 「実際、パロマーはビデオを受信した後、インターネット経由で JPL に送信しますが、これは深宇宙からの信号よりも遅いです。JPL の設計ラボは、この技術のデモンストレーションを支援する上で素晴らしい仕事をしてくれました。誰もがテイターを愛しています。」
ミッションサポートエリアのコンピューター画面には、深宇宙からレーザーで送信された最初の高解像度ストリーミングビデオの静止画と、ビデオフレームを送信する受信データストリームの子猫「テイターズ」が表示されます。画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
歴史的なつながりもあります。1928 年から、人気漫画のキャラクター、フェリックス・ザ・キャットのフィギュアがテレビの試験放送に登場しました。現在、猫の動画やメモはオンラインで最も人気のあるコンテンツの一部です。
最新のマイルストーンは、11 月 14 日の「ファースト ライト」の達成に続くものです。それ以来、このシステムは、毎週の検査中にデータ ダウンリンク速度の高速化とポインティング精度の向上を実証してきました。 12 月 4 日の夜、このプロジェクトは、ブロードバンド インターネットのダウンロード速度に相当する 62.5Mbps、100Mbps、267Mbps のダウンリンク ビットレートを実証しました。この期間中に、チームは合計 1.3 TB のデータをダウンロードしました。比較すると、NASA の金星へのマゼラン計画では、1990 年から 1994 年の全ミッション中に 1.2 テラバイトのデータがダウンリンクされました。
「最初の光を見つけたとき、私たちは興奮しましたが、同時に慎重でもありました。これは新しい技術であり、どのように機能するかを実験しているところです」とJPLプログラムの飛行運用リーダーのケン・アンドリュースは語った。 「しかし今では、Psyche の同僚の助けにより、私たちはシステムの操作に徐々に慣れてきて、以前よりもはるかに長い時間宇宙船と地上端末をロックできるようになりました。検査のたびに、私たちは何か新しいことを学びます。」
深宇宙からの初のストリーミング超高解像度ビデオを受信した後、集合写真を撮る JPL チームメンバー。リモート チーム メンバー (テイターを含む) が会議画面に表示されます。左から右へ、DanGoods、AbiBiswas、RyanRogalin、MeeraSrinivasan、BillKlipstein、OliverLay、ChristineChen です。画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学
深宇宙光通信デモンストレーションは、NASA の宇宙技術ミッション総局 (NASA Space Technology Mission Directorate) の技術デモンストレーション ミッション (TDM) プログラムによって資金提供され、NASA の宇宙運用ミッション総局の宇宙通信およびナビゲーション (SCaN) プログラムによって支援された一連の光通信デモンストレーションの最新のものです。
コンパイルされたソース: ScitechDaily