NASAの宇宙通信・航法プログラム（SCaN）が、革新的なネットワークを通じて展開された初の双方向エンドツーエンドレーザー中継システムを実証した。SCaNの試験では、1秒あたり1.2ギガビットという印象的な速度で国際宇宙ステーションにデータを送信した。通常はより重要な通信に使用される帯域幅を使用し、試験のために選ばれたメッセージは、NASA宇宙飛行士やスタッフのペットを特集した愛らしい画像と動画のセットであった。
NASAの宇宙飛行士や従業員のグループ（Randy Bresnik、Cristina Kock、Kjell Lindgrenを含む）は、NASAの初の双方向エンドツーエンドレーザー中継システム試験で、彼らの愛するペットの写真を国際宇宙ステーションに送信することを選んだ。フルカラーの画像と動画は、テキストや技術図の送信よりもはるかに多くのピクセルを含む複雑なものである。これにより、統合LCRD低軌道ユーザーモデムおよびアンプ端末（ILLUMA-T）システムの速度と俊敏性を実証するのに最適なデータセットとなった。
この実証では、新しいネットワーク技術も試験された。宇宙データ通信は、関係する膨大な距離のため、大幅な遅延と潜在的なデータ損失に直面する。これに対処するため、NASAは遅延・中断耐性ネットワーキング（DTN）を開発した。これは「ストア・アンド・フォワード」プロセスを使用してデータの中断に対処する。NASAのGlenn Research Centerが開発したDTNの高度な実装である高速遅延耐性ネットワーキング（HDTN）は、現在のDTN技術よりも最大4倍速いデータ転送を可能にすることで、これをさらに強化する。HDTNは様々なソースからのデータを集約し、地球への送信に備えて準備する。このペットの写真と動画の実験中に、その能力が実証された。
データは、ニューメキシコ州ラスクルーセスのミッション運用センターから始まり、カリフォルニア州とハワイ州の光地上局に経路付けされた。そこから、データは赤外線レーザー信号に変調され、地球同期軌道にあるNASAのレーザー通信中継実証（LCRD）衛星に送信され、それが宇宙ステーションのILLUMA-Tにデータを中継した。
歴史的に、NASAは大気圏外のオンボードコンピューターとのデータ転送に無線周波数通信に依存してきた。レーザー通信（光通信としてよく知られている）の画期的な進歩により、より複雑なメッセージとデータパケットをはるかに迅速に転送できるようになった。これが可能なのは、電波と赤外線の両方が光速で移動するものの、赤外線がより狭い波長で移動するためである。これにより、信号をより迅速に変調できるため、同じ時間でより多くの情報を送信できる。
レーザー通信はまた、軌道上での作業環境と生活環境の改善も約束する。ILLUMA-Tレーザー通信端末は、既存のシステムよりも小型軽量で、消費電力も少ない。より多くのスペースと消費電力の削減により、このシステムは地球との通信を改善し、宇宙ステーションの宇宙飛行士の生活を少し楽にする。
SCaNの試験は、レーザー通信システムがいかに強力になりうるかのスピードと効率性を強調し、また複数のプログラムの実証の価値も強調した。NASAの副総括管理官兼SCaNプログラムマネージャーであるKevin Cogginsによると、このキャンペーンはILLUM-TLCRDとHDTNの両方にとって成功したという。「これらの技術がNASAの将来の科学および探査ミッションを可能にする上で不可欠な役割を果たすことを実証しただけでなく、チームがこの革新的な実証を”写真に収める”楽しい機会も提供した」と彼は述べている。
ペットの映像を試験に使用したのは、2023年12月のNASAレーザー通信試験にインスピレーションを得たものである。その試験では、”Taters”という名のジンジャータビーがレーザーポインターの光を追いかける動画を、約3000万キロメートル離れたPsyche宇宙船からカリフォルニア州のパロマー天文台のHale望遠鏡に送信した。15秒のHD動画が目的地に到達するのにわずか101分しかかからず、これは深宇宙への初めての成功した高帯域レーザー通信送信試験の1つを表している。NASAの副長官は当時、「帯域幅の増加は、将来の探査および科学目標を達成するために不可欠であり、この技術の継続的な進歩と、将来の惑星間ミッション中の通信方法の変革を楽しみにしている」と述べた。Tatersは宇宙初の猫という栄誉は持っていないが（それは1963年のFélicetteである）、宇宙初の猫動画の主役と誇らしげに呼ぶことができる。
この最適化されたDTN技術は、セキュリティの向上、高解像度マルチメディアのネットワークルーティング、その他の改善を含む、NASAの通信サービスの強化を目指している。NASAのArtemisプログラムが持続可能な月面プレゼンスの確立に向けて前進する中、SCaNは地球のインターネットの信頼性と性能を宇宙にもたらす革新的な通信技術の開発を続けている。
ILLUMA-T、LCRD、およびHDTNは、NASA本部のSpace Communications and Navigation（SCaN）プログラムによって資金提供されている。LCRDとILLUMA-TはNASAのGoddard Space Flight Centerが管理し、HDTNはNASAのGlenn Research Centerが管理している。宇宙ステーションのネットワークは、NASAのJohnson Space CenterとMarshall Space Flight Centerが管理している。
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