Buzz
Nhờ vào công nghệ laser tiên tiến, việc ghi hình trực tiếp các phi hành gia trên Mặt trăng trong sứ mệnh Artemis vào cuối thập kỷ này đang trở nên khả thi. NASA hiện đang thử nghiệm một phương pháp liên lạc không gian mới bằng tia laser để kết nối trạm điều khiển mặt đất trên Trái đất với các phi hành gia trên Mặt trăng, thay vì dùng sóng vô tuyến để truyền tải dữ liệu và video.Trong một thử nghiệm vào tháng 12/2023, video một con mèo đã được gửi từ tàu Psyche, đang cách 31 triệu km, về Trái đất bằng laser. Vào tháng 6/2024, máy bay Pilatus PC-12 của NASA đã thiết lập kết nối với Trung tâm nghiên cứu Glenn của NASA qua liên kết laser. Tiếp theo, vào tháng 7, NASA đã thành công truyền phát video 4K UHD giữa Trạm ISS và máy bay PC-12.
Vào ngày 30/7, máy bay PC-12 đã hoàn tất một thử nghiệm khác của Hệ thống mạng HDTN (High-Rate Delay Tolerant Networking). HDTN là công nghệ quan trọng cho các sứ mệnh không gian vì nó cho phép truyền dữ liệu hiệu quả ngay cả khi gặp sự chậm trễ hoặc gián đoạn lớn, và do đó được gọi là “Delay Tolerant”, dựa trên giao thức “lưu trữ và chuyển tiếp”.
Máy bay Pilatus PC-12 của NASA.
Trước đây, NASA đã sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông tin giữa không gian và Trái đất. Tuy nhiên, sóng vô tuyến có băng thông hạn chế và không thể truyền tải nhiều dữ liệu, đặc biệt là ở khoảng cách xa. Ngược lại, tia laser sử dụng ánh sáng hồng ngoại với tần số cao hơn nhiều so với sóng vô tuyến. Tần số cao này giúp mở rộng băng thông và truyền tải lượng dữ liệu lớn hơn, mang lại hiệu quả cao hơn trong liên lạc giữa tàu vũ trụ và Trái đất. Điều này rất quan trọng đối với các sứ mệnh hiện đại, vốn tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ như hình ảnh và video chất lượng cao.
Khi các sứ mệnh ngày càng xa hơn, độ trễ trong liên lạc sẽ gia tăng. Do đó, việc kết hợp giao thức 'lưu trữ và chuyển tiếp' với tia laser là cần thiết để tối ưu hóa việc truyền dữ liệu về Trái đất.
Rachel Dudukovich, kỹ sư trưởng của NASA về mảng HDTN, cho biết: 'Chúng tôi đã đạt tốc độ 900 megabit/giây qua liên kết laser từ ISS, điều này là lần đầu tiên thực hiện được trong không gian. Chúng tôi lưu trữ tạm dữ liệu khi liên kết bị gián đoạn và tiếp tục truyền dữ liệu khi liên kết được khôi phục.'
Daniel Raible, một nhà nghiên cứu của NASA, cho biết: “Chúng tôi đang phát triển các giao thức và tiêu chuẩn giúp mạng không gian hoạt động tương tự như internet, có thể cung cấp dịch vụ cho tàu vũ trụ. Ví dụ, gửi lệnh, nhận dữ liệu đo lường từ các tàu vũ trụ, gửi tin nhắn văn bản và email, cũng như truyền phát video.'
Trên Trái đất, chỉ mất một phần nhỏ của giây để kết nối qua internet. Tuy nhiên, khi đến Mặt trăng, độ trễ có thể vượt quá một giây, và với Sao Hỏa, độ trễ có thể từ 4 đến 20 phút tùy vào vị trí. Trong bối cảnh có độ trễ và tình trạng mất điện mặt trời thường xuyên trên tàu vũ trụ, phần mềm sẽ lưu trữ tạm dữ liệu và tiếp tục phát dữ liệu khi kết nối được khôi phục. Mạng này có tiềm năng tạo ra một hệ thống internet tốc độ cao bao phủ toàn bộ Hệ mặt trời.
Theo [1], [2].
