1. Програма NASA демонстрації лазерного зв'язку із супутником на Місячній орбіті LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration)
За проектом LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration) або LCRD (Laser Communication Relay Demonstration) [1,2] в 2013 році планувався запуск на орбіту Місяця терміналу лазерного зв'язку з метою передачі інформацію з місячної орбіти на наземну станцію через геостаціонарний супутник. Швидкість передачі інформації повинна була скласти 2880 Мбіт / с при використанні кодування за допомогою диференціальної фазової маніпуляції (DPSK) і 622 Мбіт / с при фазово-імпульсної модуляції (PPM).
Передбачалося також передавати інформацію по лінії лазерного зв'язку з місячної орбіти прямо на наземні станції. На місячній орбіті оптичний термінал планувалося встановити на дослідному супутнику LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), зовнішній вигляд якого наведено на малюнку 1.
Рисунок 1 - Зовнішній вигляд супутника LADEE
Місячний лазерний термінал зв'язку складається з трьох основних модулів: оптичний модуль (ОМ), модуль модему (ММ) і модуль електроніки (МЕ). Ілюстрації зовнішніх видів модулів, що розробляються в рамках програми, наведено на малюнках 2-4.
Малюнок 2 - Ілюстрація зовнішнього вигляду оптичного модуля
Рисунок 3 - Зовнішній вигляд модуля модему
Малюнок 4 - Зовнішній вигляд модуля електроніки
МЕ здійснює повне управління іншими модулями терміналу і здійснює зв'язок з бортовими системами супутника. Склад ОМ ілюструє малюнок 5.
Малюнок 5 - Склад ОМ (пояснення в тексті)
Оптичний модуль, показаний на малюнку 5, містить 4-дюймовий відображає телескоп 1, який формує випромінювання з расходимостью ~ 15 мкрад. Тут же знаходиться датчик системи наведення, який являє собою простий квадрантний детектор з полем зору близько 2 мкрад. Він використовується як для виявлення сигнал при захопленні і встановленні каналу зв'язку, так і для супроводу й утримання встановленого каналу. Телескоп встановлений на двовісний карданном приводі за допомогою пристрою з магнітною інерційної підвіскою (MIRU) 2. Основні оптичні елементи захищені від зовнішніх впливів кожухом телескопа з «сонячним» вікном 3 і захисною кришкою 4. Під час запуску кожен модуль захищений одноразової засувкою 5.
За оптичному волокну сигнали передаються в модуль модему, де вони обробляються. Управління оптичним модулем і відповідним модем здійснюється модулем електроніки.
Налаштування системи здійснюється по RF-каналу зв'язку за допомогою спеціальних лазерних маяків.
Головне завдання даного проекту - відпрацювання обраних технологій побудови різних модулів системи.
Надалі в першу чергу програми LLCD було поставлено завдання демонстрації можливості прямого зв'язку лазерного терміналу, що знаходиться на Місячній орбіті з однією з наземних оптичних станцій NASA або ESA.
2. Космічний апарат LADEE і його наукове обладнання
Космічний апарат NASA LADEE був запущений 6 вересня 2013 ракетою носієм Minotaur V, вага супутни...
