"우주 통신의 혁명: 고해상도 달 탐사의 길을 닦는 레이저 기술"

인류가 달에 발 딛는 순간, 집에서 4K로 본다…'놀라운 실험'달 착륙 순간 실시간으로 본다
美 나사, OTT로 생중계 추진

NASA, 심우주통신 실험 성공
"달에서 4K 고화질 통신 구현"

올해말 'NASA+' 플랫폼 공개
우주 콘텐츠 광고없이 무료 제공

거실 TV를 통해 고해상도 4K 영상을 통해 인류가 달에 발을 딛는 순간을 목격하는 시대가 다가오고 있다. 현재 사용되는 전자파 기반 통신 시스템보다 100배 향상된 효율성을 보여주는 레이저 통신의 성공으로 NASA는 2024~2025년 예정된 유인 달 탐사 프로젝트 '아르테미스'를 실시간 스트리밍으로 준비하고 있다. "NASA+"라는 온라인 비디오 스트리밍 서비스를 보유하고 있습니다.

1. 심우주 광통신(DSOC)의 성공 

 

 

 

과학계에 따르면 NASA는 최근 근적외선 레이저를 통해 대량의 데이터를 빠르게 전송해 심우주광통신(DSOC) 분야에 성공했다. '퍼스트 라이트(First Light)'로 알려진 이 실험은 최근 발사된 우주선 '프시케(Psyche)'에 설치된 DSOC 통신 장비를 이용해 진행됐다. 프시케는 지난 10월 화성과 목성 사이 약 3억km 떨어진 소행성 프시케를 탐사하기 위해 발사됐다. 직경 22cm의 광자 탐지 카메라로 구성된 DSOC 통신 장비는 프시케 우주선 측면에 장착되었습니다. 프시케가 지구에서 약 1,600만 킬로미터 떨어진(지구와 달 사이 거리의 40배) 우주를 항해하는 동안 데이터는 DSOC를 사용하여 캘리포니아 공과대학의 팔로마 천문대에 성공적으로 전송되었습니다. 통신 프로세스에는 약 50초가 소요되었습니다.

 

 

 

2. 레이저 통신의 장점

 

 

 

우주탐사에 사용되는 무선통신은 현재 전자기파에 의존하고 있다. 그러나 전자파의 세기는 거리가 멀어질수록 급격히 감소합니다. 반면 DSOC는 레이저를 활용해 데이터를 전송한다. 레이저 빔은 적외선, 자외선, 가시광선 등 다양한 파장을 포함하는 광원에서 추출되고 증폭됩니다. 일반 조명보다 지향성이 뛰어나 장거리에 쉽게 도달할 수 있습니다. 게다가 레이저는 전자기파보다 주파수가 높아 더 많은 양의 데이터를 전달할 수 있다. 또한, 레이저 통신에 필요한 통신 장비의 크기를 더 작게 만들 수 있습니다.

 

 

 

3. 레이저 통신의 정확성과 과제

 

 

 

 

레이저 통신을 구현하려면 높은 수준의 정밀도가 필요합니다. NASA는 성공적인 실험의 의미를 1.6km 떨어진 움직이는 동전에 레이저 포인터를 겨냥한 것과 비교하여 설명하지만, 이 경우 레이저는 1,600만km를 회전하고 회전하는 지구의 수신기를 향해 정확하게 향해야 합니다. 떨어져 있는. 더욱이 우주 탐사에 참여하는 우주선은 빠른 속도로 움직이고 있습니다. 프시케가 더 멀리 이동할수록 레이저가 목적지에 도달하는 데 걸리는 시간이 늘어나 최대 몇 분까지 지연이 발생합니다. NASA는 레이저가 이동하는 동안 지구와 우주선의 위치 변화를 계산해야 했습니다.

 

 

 

 

 

 

최근 심우주에서의 레이저 통신의 성공으로 미래 우주탐사 가능성이 확대되고 있다. 레이저 통신은 더 빠른 데이터 전송과 장거리에서 고속을 유지할 수 있는 능력을 포함하여 기존의 전자기파 기반 통신에 비해 상당한 이점을 제공합니다. NASA는 달 탐사의 다양한 측면에 레이저 통신을 적용해 지구상의 5G 통신에 해당하는 최대 260Mbps의 데이터 전송 속도를 구상할 계획이다. 이 획기적인 기술은 달에서 실시간으로 고해상도 비디오를 전송할 수 있는 가능성을 열어 우주의 경이로움을 그 어느 때보다 우리에게 더 가까이 다가가게 해줍니다. NASA는 아르테미스 프로젝트와 아르테미스 II 유인 달 탐사 발사를 준비하면서 우주선 발사, 우주 관련 다큐멘터리, 독점 토크쇼 등을 실시간으로 제공하는 자체 온라인 비디오 스트리밍 서비스인 NASA+를 출시할 계획입니다. 강의는 모두 광고도 없고 무료입니다. 우주 탐사와 통신의 미래는 참으로 흥미롭습니다. 우리는 우주에 대한 이해와 탐구를 더욱 확장할 기술 발전을 간절히 기다리고 있습니다.