Bumi Baru Saja Menerima Pesan Laser Dari Jarak 16 Juta Kilometer

WASHINGTON - Eksperimen luar angkasa yang dilakukan dengan pesawat ruang angkasa Psyche milik NASA (National Aeronautics and Space Administration) baru saja mengirimkan pesan melalui laser ke Bumi dari jauh di luar Bulan untuk pertama kalinya, sebuah pencapaian yang dapat mengubah cara pesawat ruang angkasa berkomunikasi.

Dilansir oleh IFL Science, dalam demonstrasi terjauh dari jenis komunikasi optik ini, Deep Space Optical Communications (DSOC) memancarkan laser inframerah-dekat yang dikodekan dengan data uji dari posisinya sekitar 16 juta kilometer (10 juta mil) jauhnya, yaitu sekitar 40 kali lipat. lebih jauh dari jarak Bulan dari Bumi, ke Teleskop Hale di Observatorium Palomar Caltech di California.

DSOC adalah demonstrasi teknologi selama dua tahun yang menggunakan Psyche saat mencapai target utamanya, asteroid Psyche. Demo tersebut mencapai "cahaya pertama" pada 14 November, menurut Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, yang mengelola kedua misi tersebut, berkat manuver yang sangat presisi yang membuat transceiver lasernya mengunci suar laser uplink JPL yang kuat di Table Mountain Observatory. yang memungkinkan transceiver DSOC mengarahkan laser downlink-nya ke observatorium Caltech yang berjarak 130 kilometer (100 mil).

"Pencapaian cahaya pertama adalah salah satu dari banyak tonggak penting DSOC dalam beberapa bulan mendatang, membuka jalan menuju komunikasi dengan kecepatan data lebih tinggi yang mampu mengirimkan informasi ilmiah, citra definisi tinggi, dan streaming video untuk mendukung lompatan besar umat manusia berikutnya: mengirim manusia ke Mars," ujar Trudy Kortes, direktur Demonstrasi Teknologi di Markas Besar NASA, mengatakan dalam sebuah pernyataan .

Komunikasi optik telah digunakan untuk mengirim pesan dari orbit Bumi sebelumnya, namun ini merupakan jarak terjauh yang pernah dilakukan oleh sinar laser. Dalam sinar laser, berkas foton bergerak dalam arah yang sama pada panjang gelombang yang sama. Komunikasi laser dapat mengirimkan data dalam jumlah besar dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya dengan mengemas data ke dalam osilasi gelombang cahaya ini, mengkodekan sinyal optik yang dapat membawa pesan ke penerima melalui sinar inframerah (tidak terlihat oleh manusia).

NASA biasanya menggunakan gelombang radio untuk berkomunikasi dengan misi yang lebih jauh dari Bulan, dan keduanya menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengirimkan data, namun keuntungan dari sinar laser adalah lebih banyak data yang dapat dikemas ke dalam gelombang yang jauh lebih rapat. Menurut NASA, demo teknologi DSOC bertujuan untuk menunjukkan tingkat transmisi 10-100 kali lebih besar daripada sistem komunikasi radio terbaik saat ini.

Mengizinkan transmisi lebih banyak data akan memungkinkan misi masa depan untuk membawa instrumen sains dengan resolusi lebih tinggi serta memungkinkan komunikasi yang lebih cepat pada potensi misi luar angkasa, video streaming langsung dari permukaan Mars, misalnya.

"Komunikasi optik adalah keuntungan bagi para ilmuwan dan peneliti yang selalu menginginkan lebih dari misi luar angkasa mereka, dan akan memungkinkan eksplorasi manusia di luar angkasa," kata Jason Mitchell, direktur Divisi Teknologi Komunikasi dan Navigasi Tingkat Lanjut dalam program Komunikasi dan Navigasi Luar Angkasa NASA.

"Lebih banyak data berarti lebih banyak penemuan".

Namun, ada beberapa tantangan yang harus diuji terlebih dahulu. Semakin jauh jarak yang harus ditempuh komunikasi optik, semakin sulit pula komunikasi tersebut, karena memerlukan ketelitian yang tepat untuk mengarahkan sinar laser. Selain itu, sinyal foton akan semakin redup, membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai tujuannya, yang pada akhirnya menimbulkan jeda waktu dalam komunikasi.

Selama pengujian pada 14 November, foton membutuhkan waktu sekitar 50 detik untuk berpindah dari Psyche ke Bumi. Saat Psyche mencapai jarak terjauhnya, diperlukan waktu sekitar 20 menit bagi mereka untuk melakukan perjalanan kembali - waktu yang cukup lama bagi Bumi dan pesawat ruang angkasa untuk bergerak, sehingga laser pada keduanya perlu menyesuaikan diri dengan perubahan posisi ini.

Sejauh ini, demonstrasi teknologi pemecah rekor tersebut berjalan sangat sukses.

"[Tes] ini adalah yang pertama yang sepenuhnya menggabungkan aset darat dan transceiver penerbangan, sehingga tim operasi DSOC dan Psyche harus bekerja bersama-sama," kata Meera Srinivasan, kepala operasi DSOC di JPL.

"Ini adalah tantangan yang berat, dan masih banyak pekerjaan yang harus kami lakukan, namun dalam waktu singkat, kami dapat mengirimkan, menerima, dan memecahkan kode beberapa data," ujarnya.

"Pertukaran secercah cahaya ke dan dari luar angkasa bisa menjadi masa depan yang mengubah cara kita berkomunikasi dalam eksplorasi luar angkasa," kata Abi Biswas, ahli teknologi proyek DSOC di JPL.