Thử nghiệm thành công hệ thống thông tin Laser trong vũ trụ (P2)

Trạm đầu cuối mặt đất (Hình 2):

Trạm đầu cuối mặt đất của hệ thống thông tin laser ở mặt trăng (Lunar Lasercomm Ground Terminal - LLGT) cũng do MIT nghiên cứu phát triển. Nó bao gồm một dàn 8 kính viễn vọng thu và phát được lắp trên khớp các-đăng đơn. Các kính viễn vọng và khớp các-đăng kết nối với phòng điều khiển, trong phòng điều khiển có các máy thu, phát thông tin quang và các thiết bị điện tử khác. Bốn kính viễn vọng có thể giảm xuống 6 inch được dùng để gửi dữ liệu và tín hiệu dẫn lên LLST. Bốn kính viễn vọng phản xạ 17 inch thu nhận và tập trung các tín hiệu quang của dữ liệu từ LLST gửi xuống và được cáp quang dẫn đến các bộ tách sóng ở phòng điều khiển. Trạm đầu cuối mặt đất có thể di chuyển được. Vài tháng trước khi phóng tàu vũ trụ LADEE, LLGT được di chuyển đến vị trí vận hành ở gần MIT để tiện hiệu chỉnh và theo dõi.

THỬ NGHIỆM THÀNH CÔNG, KẾT QUẢ VƯỢT NGOÀI MONG ĐỢI

Ngày 31/12/2013, NASA thông báo dự án LLCD tiến hành 30 ngày thử nghiệm đã thành công mỹ mãn và vượt ra ngoài mong đợi. Ông Don Cornwell chịu trách nhiệm về dự án LLCD của NASA cho biết: "Trong suốt quá trình thử nghiệm, chúng tôi không phát hiện sự cố nào có thể gây trở ngại cho việc đưa công ngệ mới này vào sử dụng trong thời gian sắp tới“.

Ban ngày thì LLCD có thể tiến hành thông tin mà không có bất cứ sai sót nào. Khi mặt trăng gần với đường chân trời, tức nếu nhìn từ trạm mặt đất, góc ngẩng nhỏ hơn 4 độ, LLCD vẫn có thể tiến hành thông tin có chất lượng. Thử nghiệm cũng cho thấy, gió và chuyển động của khí quyển không có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của LLCD. Quá trình thử nghiệm cũng cho thấy khả năng tải xuống của bản thân tàu vũ trụ LADEE. Ông Don Cornwell cho biết: "Trong vòng chưa đầy 5 phút, chúng tôi có thể cho tải xuống toàn bộ các dữ liệu kho họ lưu giữ trong LADEE và dữ liệu của tàu vũ trụ (1 Gbit), hạn chế duy nhất là tốc độ kết nối 40 Mbit/s trong nội bộ LADEE. Nếu dùng hệ thống thông tin vô tuyến thì phải mất vài ngày mới có thể tải xuống hết các dữ liệu đó. Ngoài điểu đó, LLCD còn chứng minh sự hoàn chỉnh của kỹ thuật thông tin laser. Thông tin laser không những có thể truyển đưa dữ liệu lớn với tốc độ cao mà còn có thể từ tàu vũ trụ phát đi hoặc phát đến tàu vũ trụ các thông tin vể đo thử từ xa hoặc các mệnh lệnh điểu khiển một cách chính xác.

Một trong những thành công có tính đột phá khác của lần thử nghiệm LLCD này là có thể lập trình: đánh thức LLCD và bắt nó đến thời gian quy định tự động kết nối thông tin với trạm đầu cuối mặt đất mà không cần các thông tin mệnh lệnh bằng vô tuyến. Điểu này có nghĩa là thông tin laser sẽ trở thành hệ thống thông tin chủ yếu trong các nhiệm vụ của NASA trong tương lai.

Một nguồn tin từ NASA cho biết: LLCD đã có đủ khả năng thu và phát tín hiệu thị tần với độ phân giải cao. Quá trình phát tín hiệu hình ảnh lên bộ đo thử ở mặt trăng rồi quay trở vể mặt đất chỉ bị trễ vài giây.

Nhiệm vụ tiếp theo của NASA trong dự án thông tin laser trong vũ trụ là "Thực nghiệm khả năng tiếp chuyển của thông tin laser (LRCD - Lasercomm RepeatingCapability Demonstration): MIT sẽ tổ chức thông tin laser giữa 2 trạm mặt đất với vệ tinh nhân tạo đặt trên quỹ đạo đồng bộ với mặt đất để kiểm chứng khả năng tiếp chuyển thông tin giữa 2trạm khi thông tin laser truyển tín hiệu với tốc độ Gbit/s. Điểu quan trọng trong thử nghiệm này là LRCD sẽ thử nghiệm kéo dài trong 5 năm, qua đó tăng thêm lòng tin vào khả năng hoàn hảo của thông tin laser.

Tài liệu tham khảo
[1]. Lunar Laser Communication Demonstration, NASA's First Space Laser Communication System Demonstration, www.esc. gsfc.nasa.gov/assets/images/lLLCD/LLCD factsheet.final.web. pdf.
[2].NASA and ESA to communtate with Lunar orbiter using lasers, www.gizmag.com/luna.laser.communication/28517.
[3]. Mỹ tiến hành thử nghiệm thông tin ánh sáng siêu cao tốc: tốc độ tải về lên tới 622 Mbit/s, www .cnii.com.cn/2013-12/31/ content_1280176.htm.

Nguyễn Ngô Hồng