En rymdfarkost avsedd att utforska en unik asteroid kommer också att testa ny kommunikationshårdvara som använder lasrar istället för radiovågor.

Paketet Deep Space Optical Communications (DSOC) ombord på NASAs Psyche -uppdrag använder fotoner - den grundläggande partikeln av synligt ljus - för att överföra mer data under en viss tid. DSOC -målet är att öka rymdfarkostens kommunikationsprestanda och effektivitet med 10 till 100 gånger jämfört med konventionella medel, allt utan att öka uppdragsbördan i massa, volym, effekt och/eller spektrum.

Att utnyttja fördelarna med laserkommunikation förväntas revolutionera framtida rymdsträvanden - ett stort mål för NASA:s rymdteknologimission (STMD).

DSOC-projektet utvecklar nyckelteknologi som integreras i en djup rymdvärdig Flight Laser Transceiver (FLT), högteknologiskt arbete som kommer att avancera detta kommunikationssätt till Technology Readiness Level (TRL) 6. Att nå en TRL 6-nivå motsvarar att ha teknik som är en fullt fungerande prototyp eller representationsmodell.

Som en "spelförändrande" teknikdemonstration, DSOC är precis det. NASA STMD:s Game Changing Development Program finansierade teknikutvecklingsfasen för DSOC. Flygdemonstrationen finansieras gemensamt av STMD, programmet Technology Demonstration Mission (TDM) och NASA/ HEOMD/ Space Communication and Navigation (SCaN).

Arbetet med laserpaketet är baserat på NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien.

"Saker och ting utvecklas rimligt och vi har en stor testaktivitet på gång, säger Abhijit Biswas, DSOC -projekttekniker i flygkommunikationssystem på JPL. Leverans av DSOC för integration inom Psyche -uppdraget förväntas 2021 med rymdfarkostens uppskjutning sommaren 2022, han förklarar.

"Tänk på DSOC flyglasersändtagare ombord på Psyche som ett teleskop, "Biswas förklarar, kan ta emot och överföra laserljus i exakt tidsinställda fotonutbrott.

DSOC -arkitekturen är baserad på att sända en laserfyr från jorden för att underlätta linjefokusstabilisering för att möjliggöra pekning bakåt av en nedlänklaserstråle. Lasern ombord på rymdfarkosten Psyche, Biswas säger, är baserad på en master-oscillator effektförstärkare som använder optiska fibrer.

Laserfyren till DSOC kommer att överföras från JPL:s Table Mountain Facility som ligger nära staden Wrightwood, Kalifornien, i Angeles National Forest. DSOC:s strålning av data från rymden kommer att tas emot vid ett stort bländarteleskop vid Palomar Mountain Observatory i Kalifornien, nära San Diego.

Biswas räknar med att använda DSOC kanske 60 dagar efter lanseringen, fick kassan av rymdfarkosten Psyche efter lyftningen. Testkörningarna av laserutrustningen kommer att ske över avstånd från 0,1 till 2,5 astronomiska enheter (AU) på den utåt bundna sonden. En AU är cirka 150 miljoner kilometer-eller avståndet mellan jorden och solen.

"Jag är mycket upphetsad över att vara på uppdraget, "säger Biswas, som har arbetat med laserkommunikationstekniken sedan slutet av 1990 -talet. "Det är en unik förmån att få arbeta med DSOC."

Psyche -uppdraget valdes ut för flygning i början av 2017 under NASA:s Discovery Program, en serie billigare, mycket fokuserade robotiska rymduppdrag som utforskar solsystemet.

Rymdfarkosten kommer att sjösättas sommaren 2022 till 16 Psyche, en distinkt metallasteroid ungefär tre gånger längre bort från solen än jorden. Den planerade ankomsten av sonden till huvudbälte -asteroiden kommer att äga rum 2026.

Lindy Elkins-Tanton är chef för School of Earth and Space Exploration vid Arizona State University i Tempe. Hon är huvudutredare för Psyche -uppdraget.

"Jag är glad över att Psyche får flyga Deep Space Optical Communications -paketet, "Säger Elkins-Tanton." Först av allt, tekniken är häpnadsväckande och den tar fram all min inre nörd. Vem vill inte kommunicera med laser, och multiplicera mängden data vi kan skicka fram och tillbaka? "

Elkins-Tanton tillägger att att föra robot och mänsklig rymdfärd närmare varandra är avgörande för mänsklighetens rymdframtid. "Att ha vår robotiska missionstestteknologi som vi hoppas kommer att hjälpa oss att så småningom kommunicera med människor i rymden är en utmärkt integration av NASA -uppdrag och alla våra mål, " hon säger.

Vid utformningen av en enkel, rymdskepp med högt arv för att göra den spännande utforskningen av metallvärlden Psyche, "Jag tycker att både den elektriska solenergidrivningen och Deep Space Optical Communications känns futuristiska i det yttersta. Jag är stolt över NASA och vårt tekniska samhälle för att göra detta möjligt, "Avslutar Elkins-Tanton.

Biswas förklarar att DSOC är ett sökvägsförsök. Framtiden är verkligen ljus för tekniken, han föreslår, som att inrätta en kapabel telekommunikationsinfrastruktur runt Mars.

"Om du gör det skulle stödet från astronauterna gå till och så småningom landa på Mars, "Sade Biswas." Laserkommunikation kommer att öka den förmågan enormt. Möjligheten att skicka tillbaka mycket information från Mars till jorden, inklusive streaming av högupplösta bilder, kommer att vara mycket möjliggörande. "