アメリカ航空宇宙局 (NASA) は、進行中の月周回有人ミッション「アルテミス 2」で初めて新世代のレーザー通信システムを大規模に使用し、より高品質な月のリアルタイム画像を地球上の視聴者に届けました。これはまた、深宇宙通信方式が従来の無線から高速光リンクへの大きな変革を意味します。このシステムは「オリオン・アルテミスII光通信（O2O）」と呼ばれ、宇宙船「オリオン」に搭載されている。 NASA によると、そのダウンリンク速度は最大 260 メガビット/秒に達し、月からの超高解像度 4K ビデオの直接送信をサポートします。
O2O の導入は、アポロ時代の無線ベースの深宇宙通信技術が、より効率的な光ソリューションに置き換えられることを意味します。このプロジェクトの責任者であるスティーブ・ホロウィッツ氏は、O2O は 260 Mbps のデータ速度で、月から 4K 高解像度ビデオを送信できると述べました。また、運用手順、写真、飛行計画などを含む、ダウンリンクおよびアップリンクのさまざまなミッション指示とデータも収集し、オリオンと地上ミッション管制センターの間に高帯域幅の光データチャネルを構築します。
レーザーリンクの安定性を確保するために、NASA はニューメキシコ州ラスクルーセスとカリフォルニア州テーブルマウンテン地域にある米国南西部と西海岸に地上レーザーステーションを配備しました。これらの場所は、光通信に対する大気や天候の干渉を最小限に抑えるために、晴れた日や雲量が少ないなどの好ましい気象条件を考慮して選択されました。 NASAの技術者らは、従来の無線システムと比較して、レーザー通信は単位時間あたりに大量のデータを送信できるだけでなく、関連機器がよりコンパクトで軽量であるため、宇宙船のサイズと重量の削減に役立つと指摘した。
システムの「ダウンサイジング」のおかげで、乗組員の活動や科学研究機器のためにオリオンのコックピット内により多くのスペースを確保できます。これは、アポロ時代のテクノロジーの包括的なアップグレードとみなされます。アポロ計画では、月面に足を踏み入れたアームストロングとオルドリンの白黒画像を地球に送信するために S バンド無線を利用していましたが、アルテミス 2 号で使用された画像機器と通信ソリューションははるかに先進的でした。このミッション中、宇宙飛行士はニコンのデジタルカメラを使用して、人類が自分の目で見たことのない月の裏側の領域を含む月の風景を撮影します。これらの画像は O2O システムを通じて送信され、地球上の視聴者に前例のないリアルタイムの視覚体験を提供します。
光通信はこのミッションのハイライトとなっていますが、NASA は依然として従来の無線ネットワークを重要なサポートおよびバックアップとみなしています。オリオンは、NASA の深宇宙ネットワークを通じて無線通信を維持し続けます。カリフォルニア、スペイン、オーストラリアにあるこの大型アンテナ アレイは、長い間、ボイジャーや火星探査車などの深宇宙ミッションの通信業務を担当してきました。レーザーリンクが大気や光学的条件の影響を受ける場合に冗長性を提供します。
NASA はまた、アルテミス 2 ミッションにおいて通信中断期間を事前に計画しています。探査機が月の裏側に飛行すると、約 41 分間地球との通信が完全に失われます。月の物理的な障害により、深宇宙ネットワークからのレーザー信号も無線信号も透過できません。通信はオリオンが月の裏側を再周回した後にのみ回復します。
260 Mbps というデータ速度に関して、NASA は、これは深宇宙シナリオでは大幅な飛躍であるが、NASA のレーザー通信能力の上限ではないと強調しました。これまでのレーザー通信実証ミッションでは最大 622 Mbps のデータ伝送速度を達成しており、一部の低軌道プロジェクトではさらに速度が 200 ギガビット/秒まで向上しました。しかし、地球と月の間の距離が24万マイル（約38万4,000キロメートル）近く離れていても、高品質な月の高解像度ビデオや大容量の科学データのバックホールをサポートするのに十分な260Mbpsのダウンリンク帯域幅を安定して提供でき、人類が地球上で「月への回帰」を目撃する前例のない技術的条件を提供できる。