최근에는 개선을 위해NASA의 우주 통신NASA는 2023년 통합 LCRD 저궤도 사용자 모뎀 및 증폭기 터미널(ILLUMA-T)이라는 기술 시연을 우주 정거장에 보낼 계획입니다. ILLUMA-T와 레이저 통신 중계 시연(LCRD)이 함께 2021년 12월에 발사된 이 로켓은 NASA 최초의 양방향 엔드투엔드 레이저 중계 시스템을 완성할 예정입니다.
레이저 통신 시스템의 장점
레이저 통신 시스템은 눈에 보이지 않는 적외선을 사용하여 훨씬 더 높은 데이터 속도로 정보를 보내고 받습니다. 원래의 무선 주파수 시스템은 화성의 전체 지도를 지구로 보내는 데 약 9주가 걸렸지만, 레이저를 사용하면 약 9일이 걸렸습니다. 따라서 데이터 속도가 높을수록 임무는 단일 전송으로 더 많은 이미지와 비디오를 지구로 보낼 수 있습니다. ILLUMA-T는 우주 정거장에 설치되면 LEO 임무를 위한 더 높은 데이터 전송 속도의 이점을 입증하게 됩니다. 레이저 통신은 더 큰 임무 유연성과 우주에서 데이터에 접근할 수 있는 빠른 방법을 제공합니다. NASA는 현재 지구 근처, 달 및 심우주 시연에 이 기술을 통합하고 있습니다.
더 빠른 데이터 속도의 이점 외에도 레이저 시스템은 무게가 가볍고 에너지 소비가 적기 때문에 우주선 설계에 주요 이점을 제공합니다. 표준 냉장고 크기와 비슷한 ILLUMA-T는 외부 모듈에 고정됩니다. LCRD를 통한 시연을 위해 우주 정거장에서. 현재 LCRD는 지구 동기 궤도(지구에서 22000 마일)에서 레이저 중계의 이점을 입증하여 두 지상국 간에 데이터를 전송하고 실험을 수행함으로써 NASA의 레이저 기능을 더욱 개선하고 있습니다. ILLUMA-T가 역에 진입하면 터미널은 사진과 비디오를 포함한 고해상도 데이터를 초당 1,200메가비트의 속도로 LCRD로 전송합니다. 그런 다음 데이터는 LCRD에서 하와이와 캘리포니아의 지상국으로 전송됩니다. 이 데모에서는 레이저 통신이 NEO 임무에 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여줍니다.
ILLUMA-T는 NASA를 위한 SpaceX의 29차 상업용 재공급 서비스 임무의 페이로드로 발사되고 있습니다. 발사 후 처음 2주 동안 ILLUMA-T는 Dragon 우주선의 트렁크에서 제거되어 우주 정거장의 일본 실험 모듈 노출 시설(JEM-EF)에 설치됩니다. 페이로드가 설치되면 ILLUMA-T 팀은 초기 테스트와 궤도상 점검을 수행합니다. 작업이 완료되면 팀은 페이로드의 첫 번째 빛을 향해 나아갈 것입니다. 이는 광학 망원경을 통해 첫 번째 레이저 빛을 LCRD로 전송하는 임무의 주요 이정표입니다. 첫 번째 빛이 나타나면 데이터 전송 및 레이저 통신 실험이 시작되어 계획된 임무 전반에 걸쳐 계속됩니다.
다양한 시나리오에서 레이저 테스트
미래에는 레이저 운용 통신이 무선 주파수 시스템을 보완하게 될 것이며, 많은 우주 임무에서 여전히 데이터를 지구로 전송하는 데 의존하고 있습니다. ILLUMA-T가 우주에서 레이저 통신을 테스트하는 첫 번째 임무는 아니지만 NASA가 이 기술의 실제 적용에 한 걸음 더 가까워졌습니다.
LCRD 외에도 ILLUMA-T의 전신에는 현재 지구 근처 궤도에 있는 소형 CubeSat에서 레이저 통신을 테스트하고 있는 2022 TeraByte InfraRed 전달 시스템과 2014년 달 대기 및 먼지 환경에서 진행되는 달 레이저 통신 시연이 포함됩니다. 탐험가 임무는 달 궤도와 지구 사이를 오가며 데이터를 전송했습니다. 레이저 통신이 무선 신호에 비해 어떻게 지구와 우주 사이의 정보 흐름을 가속화할 수 있는지를 보여주는 2017 Lasercomm Science 광학 페이로드.
다양한 시나리오에서 더 높은 데이터 전송 속도를 생성하는 레이저 통신 기능을 테스트하면 항공우주 커뮤니티가 달, 화성 및 심우주에 대한 향후 임무를 위한 기능을 더욱 개선하는 데 도움이 될 것입니다.
