OPALS - лазерна комунікаційна система, яка незабаром зв'яже Землю з бортом космічної станції
У вантажному відсіку космічного корабля Dragon, який буде запущено 16 березня 2014 року в рамках місії SpaceX-3, на борт Міжнародної космічної станції (МКС) буде доставлений модуль лазерної комунікаційної системи Optical Payload for Lasercomm Science (OPALS). Цей модуль, розроблений зусиллями команди з 20 осіб, до складу якої увійшли фахівці Лабораторії НАСА з вивчення реактивного руху (NASA Jet Propulsion Lab) і фахівці Європейського космічного агентства, призначений для організації високошвидкісного лазерного комунікаційного каналу, який зв'яже космічну станцію з Землею.
Найсучасніше дослідницьке обладнання, що використовується у вивченні космічного простору, все більше і більше потребує високошвидкісних каналах, за допомогою яких на Землю можна передавати великі обсяги збирається наукової інформації, в тому числі і високоякісного відео. Цим потребам повністю задовольняють системи лазерних комунікацій, які можуть забезпечити більш широку смугу пропускання і працюють в діапазонах, що не потрапляють під обмеження міжнародних і регіональних регулюючих органів, що здійснюють контроль за радіозв'язком.
"Оптичні лазерні комунікації є тим, що забезпечить подальше розширення досліджень космічного простору і інших планет" - розповідає Метт Абрэхэмсон (Matt Abrahamson), керівник місії OPALS, - "Нинішні космічні апарати, що працюють у відкритому космосі, задовольняються швидкістю передачі інформації в 200-400 кілобіт в секунду. Обладнання системи OPALS дозволить обмінюватися даними зі швидкістю 50 мегабіт в секунду, а майбутні системи дальньої космічного зв'язку зможуть забезпечити швидкість передачі даних з Марса на Землю на швидкості до 1 гігабіта в секунду".
"Цей процес нагадує перехід від dial-up до DSL-технологій", - додає до сказаного інженер Богдан Оайда (Bogdan Oaida), "Здатність сучасного обладнання виробляти великі обсяги наукових даних вимагає можливості передавати ці дані на Землю з високою швидкістю незалежно від того, звідки ведеться передача, з низької навколоземної орбіти або з глибин відкритого космічного простору".
Після того, як модуль системи OPALS прибует на космічну станцію, він буде встановлено за допомогою автоматизованої руки-маніпулятора на призначеному для нього місці. Після цього почнеться етап настроювання і тестування системи, який, згідно з планами, займе три місяці.
Принцип роботи системи OPALS буде полягати в наступному. Як тільки космічна станція потрапить в область зору невеликого телескопа, за допомогою якого буде визначено напрямок на станцію, наземний лазер почне передавати періодичний опорний сигнал. По цьому сигналу буде зорієнтований передає лазер системи OPALS, який почне передачу на Землю інформації, в якості якого буде виступати запакований особливим чином потік відеоданих. Очікується, що кожен сеанс зможе продовжитися близько 100 секунд, протягом яких буде відбуватися не тільки обмін даними. Промені сфокусованого лазерного світла дозволять вченим вивчити принципи їх розповсюдження в атмосфері, відстежити з високою точністю траєкторію польоту космічної станції і вивчити інші явища й ефекти, що впливають на оптичну зв'язок в умовах земної атмосфери.
Успішна реалізація місії OPALS стане базою для подальшого розвитку комунікаційних лазерних систем. А головною метою місії є підготовка технологічної бази для створення багато-гігабітної комунікаційної системи між Землею і космічною станцією, яка в майбутньому може стати чимось на зразок релейної станції, що забезпечує передачу даних з Марса або Місяця на Землю і назад.