La estación de tierra óptica de la NICT recibió con éxito luz de enlace descendente desde la pequeña terminal óptica satelital del DLR (OSIRISv1).

[Points]

    – Experimento exitoso para recibir luz de enlace descendente en la estación terrestre óptica NICT desde el terminal óptico DLR en la Univ. desde el satélite portátil volador de Stuttgart

    – Exitoso en el primer experimento del dispositivo de medición de turbulencia atmosférica recientemente desarrollado y la estación terrestre óptica simple para la mejora futura de la tecnología de la estación terrestre óptica

    – Obtuve datos valiosos para contribuir a la investigación y el desarrollo de la futura tecnología de comunicación espacial óptica.

[Abstract]

El Instituto Nacional de Tecnología de la Información y la Comunicación (NICT, presidente: TOKUDA ​​Hideyuki, Ph.D.) tiene un experimento conjunto internacional con el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) entre el terminal óptico (OSIRISv1) a bordo del Satellite Flying Laptop de la Universidad de Stuttgart y la estación de tierra óptica de NICT, que está equipada con un banco óptico de nuevo desarrollo con un sistema de alineación fina. En febrero de 2021, se logró recibir la luz del enlace descendente de OSIRISv1 en la estación terrestre óptica de la NICT.

Al mismo tiempo, se llevó a cabo con éxito un primer experimento con el dispositivo de medición de turbulencia atmosférica recientemente desarrollado. Además, se llevó a cabo un experimento de demostración con éxito utilizando una estación terrestre óptica simple hecha de piezas comerciales de bajo costo mediante la recepción de luz láser del satélite.

El terminal óptico OSIRISv1, que está montado en el satélite Flying Laptop de la Universidad de Stuttgart, utiliza la orientación del cuerpo para realizar el seguimiento. Esta es la primera vez que se lleva a cabo un experimento exitoso con una implementación de este tipo en Japón. Como resultado, se obtuvieron valiosos datos experimentales que contribuirán a la investigación y el desarrollo de la futura tecnología de comunicación espacial óptica.

[Background]

La NTIC investiga y desarrolla la comunicación espacial óptica para el desarrollo futuro de la comunicación por satélite en el futuro. Entre 2014 y 2016, se llevaron a cabo varios experimentos entre el pequeño transpondedor de comunicación óptica (SOTA) y no solo estaciones terrestres ópticas en Japón sino también en Europa (Agencia Espacial Alemana (DLR), Centro Nacional Francés de Estudios Espaciales (CNES) y Europa ) Space Agency (ESA)) y Canadá (Canadian Space Agency (CSA)), así como valiosos datos de experimentos sobre comunicación espacial óptica. NICT ha firmado un acuerdo de investigación conjunto con DLR en el que se desarrollaron varias cargas útiles para comunicaciones ópticas (OSIRIS). Como resultado, NICT llevó a cabo un experimento conjunto internacional con el terminal óptico integrado (OSIRISv1).

[Results of this experiment campaign]

Durante esta fase experimental, que tuvo lugar entre finales de enero y principios de febrero de 2021, el NICT planificó experimentos para recibir la luz láser de OSIRISv1 en la estación óptica terrestre de Tokio, que está equipada con un telescopio de 1 m (Fig. 1)). En este experimento, NICT utilizó el banco óptico recientemente desarrollado con sistema de punta fina, que fue desarrollado para los futuros experimentos sobre comunicación de alta velocidad con instrumentos láser avanzados (HICALI) (Fig. 2). Esta actuación ha sido confirmada de antemano. Es la primera vez que se lleva a cabo con éxito un experimento con la implementación del apuntado corporal en Japón.

Además, en este experimento, NICT logró llevar a cabo la primera prueba del dispositivo de medición de turbulencia atmosférica recientemente desarrollado, que ayuda a estimar y mitigar los efectos de la turbulencia atmosférica en los enlaces de comunicación óptica en el espacio.

Para lograr la difusión global de las comunicaciones ópticas en el espacio, también se debe desarrollar una estación terrestre pequeña y económica. Paralelamente a la estación terrestre óptica de 1 metro, se instaló un pequeño telescopio comercial con un orden de 20 cm y se llevaron a cabo experimentos exitosos para recibir la luz del enlace descendente (primera luz).

Los valiosos datos recopilados durante estos experimentos exitosos son importantes para modelar la turbulencia atmosférica y los errores de seguimiento y deberían contribuir al avance de la tecnología de comunicación espacial óptica.

[Future prospects]

Mediante el análisis de los datos experimentales recopilados, se planifica la investigación y el desarrollo de un sistema de recepción completo y fácil de usar con tecnología de acoplamiento de fibra monomodo, tecnología de amplificación óptica de bajo ruido y tecnología de recepción de alta sensibilidad en el lado receptor. Se espera que esto contribuya al desarrollo y popularización de los sistemas ópticos de comunicación espacial en el futuro. Además, esta exitosa demostración de interoperabilidad de sistemas internacionales con OSIRISv1 / Flying Laptop es una contribución importante al Comité Asesor de Sistemas de Datos Espaciales (CCSDS), que actualmente está estandarizando la tecnología de comunicaciones ópticas en el espacio.

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[Role sharing of each institution]

NTIC: Desarrollo de instrumentos de medición para estaciones terrestres ópticas y experimentos de recepción óptica, así como preparación de los experimentos en Japón.

DLR: Desarrollo y operación de OSIRISv1

Universidad de Stuttgart: desarrollo, integración y operación del satélite Flying Laptop

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