(NASA’s Psyche spacecraft is depicted receiving a laser signal from the Deep Space Optical Communications uplink ground station at JPL’s Table Mountain Facility in this artist’s concept. The DSOC experiment consists of an uplink and downlink station, plus a flight laser transceiver flying with Psyche. Credit: NASA/JPL-Caltech)
(This visualization shows Psyche's position on July 29 when the uplink station for NASA's Deep Space Optical Communications sent a laser signal about 290 million miles to the spacecraft. See an interactive version of the Psyche spacecraft in NASA's Eyes on the Solar System. Credit: NASA/JPL-Caltech)
나사의 소행성 탐사선 프시케 (Psyche)가 역대 가장 먼 거리인 4억 6천만km 거리에서 레이저를 통한 우주 광통신에 성공했습니다. 앞서 2023년 11월 14일 1600만km 거리에서 진행한 테스트 이후 1년이 채 안된 시점에서 새로운 신기록을 수립한 것입니다.
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프스케에 탑재된 근적외선 레이저 통신 장치인 Deep Space Optical Communications (DSOC)는 기존의 전파보다 파장이 짧아 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 다만 거리에 따라 신호가 약해지고 데이터 전송 속도가 느려지는 건 어쩔 수 없는데, 신호가 약한 만큼 여러 번 반복해서 데이터를 검증해야 하기 때문입니다. 그럼에도 DSOC는 1600만km 거리에서 267Mbit/s의 기록을 세워 일반적인 가정용 고속 인터넷에 준하는 성능을 보여줬습니다.
2024년 6월 24일 3억 9천만km 거리에서 전송 속도는 평균 6.25Mbit/s, 최고 8.3Mbit/s로 많이 감소했지만, 여전히 같은 거리에서 무선 전파와 비교해서 월등히 빠른 속도를 보여주고 있습니다. 그리고 7월 29일에는 가장 먼 거리인 4억 6천만km에서 광통신에 성공해 새로운 이정표를 세웠습니다. 이 거리가 중요한 이유는 지구 - 화성 간 가장 멀 때의 거리와 비슷하기 때문입니다. 따라서 앞으로 화성 유인 탐사에서 중요한 정보를 광통신으로 빠르게 주고 받을 수 있게 됐습니다.
(This 45-second ultra-high-definition video was streamed via laser from deep space by NASA’s Deep Space Optical Communications technology demonstration on June 24, when the Psyche spacecraft was 240 million miles from Earth. Credit: NASA/JPL-Caltech)
현재 우주 광통신에서 지구 다운로드 시스템은 칼텍의 팔로마 천문대의 헤일 망원경 (Hale Telescope at Caltech's Palomar Observatory in San Diego County, California)이 담당하고 있고 업로드 시스템은 JPL이 개발을 담당한 광학 통신 망원경 연구소 (Optical Communications Telescope Laboratory at JPL's Table Mountain facility near Wrightwood, California)가 담당하고 있습니다. 이를 이용한 광통신은 현재 무선 전파를 이용하는 딥 스페이스 네트워크 (DSN)보다 100배는 빠릅니다.
프시케의 성공은 앞으로 더 먼 거리의 우주 광통신 가능성을 보여주고 있습니다. 앞으로 소행성대와 그보다 먼 목성 궤도까지 성공하는 날이 올 것으로 기대합니다.
참고
https://phys.org/news/2024-10-nasa-laser-comms-demo-deep.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Psyche_(spacecraft)
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