今後のNASAのミッションでは、将来的には火星やそれ以降の地から高解像度の3Dビデオ信号を伝送できる可能性がある新しいレーザー通信システムをテストする予定です。
月レーザー通信の実証実験は、9月6日に打ち上げ予定のNASA月大気・ダスト環境探査機（LADEE）ミッションの一環として行われる。LADEE宇宙船は月を周回軌道に乗せ、約100日間にわたり月の大気（厳密には外気圏）に関する情報を収集する。衛星にはレーザー通信モジュールが組み込まれている。
「NASAは宇宙からのデータのダウンロード速度向上を求めており、そのニーズは日々高まっています。私たち一般の人々も家庭や職場で同様に高まっているのです」と、月レーザー通信実証ミッションのミッションマネージャー、ドン・コーンウェル氏は述べた。同氏は木曜日にテレビ中継されたNASAの記者会見でこう語った。
「地球を周回する衛星だけでなく、月やその先へ向かう探査機からも、高解像度の画像や動画、3D映像を送信できるようにしたいと考えています。過去50年間、電波による通信は大きな役割を果たしてきましたが、今では光波を使ってより多くのデータを通信できる技術があります」と彼は述べた。
NASAエイムズ研究センター / ダナ・ベリーこのシステムの仕組みは以下のとおりです。衛星が月の周回軌道に入り、地球から見える状態になると、3つの地上局のうちの1つが衛星のおおよその位置に向けてレーザーを発射します。地球からのレーザービームは空の一部をスキャンし、ある地点で宇宙船を照らします。すると、宇宙船は地上局に向けてレーザーの送信を開始し、両者は互いにロックオンします。これが完了すると、通信が開始されます。
地上局は、ニューメキシコ州ホワイトサンズ、カリフォルニア州ライトウッドのNASAジェット推進研究所、およびスペインのテネリフェ島にある欧州宇宙機関の施設にあります。
この技術により、地球から宇宙船までの上りデータ速度は約20Mbps、下り速度ははるかに高速な622Mbpsに達する見込みです。家庭用インターネットの速度は通常、数Mbpsから数十Mbpsです。
コーンウェル氏によると、これは現在無線ベースの伝送で可能な速度の約6倍に相当する。さらに、レーザー通信装置は無線送信機の半分の重さで、コストも約4分の1に抑えられるという。
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コーンウェル氏は、今回の試験がレーザー通信の有用性を実証し、宇宙のより深い場所へのミッションを含む将来のミッションにおけるレーザー通信の利用への信頼を築く第一歩となることを期待していると述べた。宇宙船が地球から遠ざかるほど、通信ビームをより正確に集束できるため、レーザー通信システムは無線に比べて魅力的になると彼は述べた。
「太陽系のさらに遠くまで行けば行くほど、低電力で高帯域幅を得るためのはるかに効率的な方法になります」とNASAの科学担当次官で元宇宙飛行士のジョン・グランズフェルド氏は語った。
「火星表面の探査車でレーザー通信を行う方法については、すでに議論を重ねている」と同氏は、2020年に予定されているNASAの火星探査ミッションに言及して述べた。
「これは、将来、無線周波数通信の一部を置き換えるであろうものの始まりに過ぎません」とグランスフェルド氏は述べた。「人類を太陽系のさらに遠く、特に火星に送り出す際には、高解像度の3Dビデオを実現したいのであれば、その情報を送り返すレーザー通信が必要になることは間違いありません。」
