NASA telah mencapai tonggak sejarah dalam komunikasi luar angkasa melalui eksperimen Deep Space Optical Communications (DSOC). Teknologi ini berhasil mendemonstrasikan transmisi, penerimaan, dan dekode data yang andal menggunakan sinyal laser melintasi jarak jutaan mil, sebuah pencapaian yang sebanding dengan jarak ke Mars. Eksperimen ini, yang diluncurkan bersama wahana antariksa Psyche pada Oktober 2023, baru saja menyelesaikan lintasan terakhirnya, mengirim dan menerima sinyal laser dari jarak 218 juta mil.
Kemajuan dalam teknologi komunikasi laser ini membawa NASA lebih dekat untuk dapat melakukan streaming video definisi tinggi dan mengirimkan data berharga dari permukaan Mars dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Sean Duffy, Pejabat Administrator NASA, menekankan bahwa teknologi ini membuka jalan bagi penemuan baru dan NASA berkomitmen untuk membuktikan kapabilitas yang dibutuhkan untuk era eksplorasi yang gemilang. Kurang dari sebulan setelah peluncurannya, demonstrasi DSOC berhasil membangun tautan dengan terminal optik di wahana antariksa Psyche, membuktikan kemampuannya untuk mengirimkan sinyal kembali ke Bumi.
Clayton Turner, asisten administrator untuk Direktorat Misi Teknologi Luar Angkasa NASA, mencatat bahwa NASA menguji perangkat keras di lingkungan luar angkasa yang keras untuk memahami batasannya dan membuktikan kemampuannya. Selama lebih dari dua tahun, teknologi DSOC telah melampaui ekspektasi, menunjukkan kecepatan data yang sebanding dengan internet broadband rumahan dan mengirimkan data rekayasa serta uji coba dari jarak yang memecahkan rekor. Pada 11 Desember 2023, eksperimen ini mencatat sejarah dengan melakukan streaming video ultra-high-definition ke Bumi dari jarak lebih dari 19 juta mil dengan kecepatan bit maksimum sistem sebesar 267 megabit per detik.
Proyek ini juga melampaui rekor jarak komunikasi optik pada 3 Desember 2024, dengan mengunduh data Psyche dari jarak 307 juta mil, lebih jauh dari jarak rata-rata antara Bumi dan Mars. Secara total, terminal darat eksperimen ini menerima 13,6 terabit data dari Psyche. Eksperimen DSOC, yang dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, mencakup transceiver laser penerbangan pada wahana antariksa Psyche dan dua stasiun darat. Laser pengirim yang kuat di Fasilitas Gunung Meja JPL mengirimkan suar laser ke Psyche, membantu transceiver dalam mengarahkan sinyal laser baliknya ke Bumi. Baik Psyche maupun Bumi bergerak dengan kecepatan luar biasa, dan jarak yang sangat jauh berarti sinyal laser membutuhkan waktu beberapa menit untuk mencapai tujuan. Dengan membuktikan penunjukan yang tepat untuk tautan komunikasi, tim NASA menunjukkan bahwa komunikasi optik dapat mendukung misi tata surya di masa depan.
Eksperimen ini juga melibatkan pendeteksian dan dekode sinyal lemah setelah menempuh perjalanan jutaan mil. Observatorium Palomar milik Caltech, dengan teleskop 200 inci, berfungsi sebagai stasiun penerima utama, mengumpulkan foton lemah yang diarahkan ke susunan detektor berkinerja tinggi untuk diproses. Abi Biswas, teknolog proyek DSOC dan supervisor di JPL, menyoroti ketekunan tim dalam menghadapi tantangan seperti peristiwa cuaca dan kebakaran hutan. Ia menyatakan kebanggaan atas rutinitas mingguan tim dalam mengirim dan menerima data secara optik, terus meningkatkan kinerja dan menambah kapabilitas untuk mendorong teknologi komunikasi luar angkasa yang baru ini hingga batasnya.
Dalam uji coba lain, data diunduh ke antena frekuensi radio-optik hibrida di kompleks Deep Space Network Goldstone. Antena ini dilengkapi dengan tujuh cermin, memungkinkannya menerima sinyal frekuensi radio dan optik dari Psyche secara bersamaan. Proyek ini juga memanfaatkan Observatorium Palomar Caltech dan teleskop yang lebih kecil di Gunung Meja untuk menerima sinyal yang sama, sebuah teknik yang dikenal sebagai "arraying." Metode ini, yang umum digunakan dengan antena radio, meningkatkan penerimaan sinyal lemah dan membangun redundansi sistem. Kevin Coggins, wakil asisten administrator untuk program SCaN NASA, menyatakan bahwa evolusi eksplorasi luar angkasa memerlukan peningkatan kemampuan transfer data. Ia menjelaskan bahwa misi di masa depan akan membutuhkan gambar beresolusi tinggi dan data instrumen dari Bulan dan Mars, dan memperkuat komunikasi frekuensi radio tradisional dengan komunikasi optik akan memenuhi persyaratan baru ini.
Pada April 2025, wahana antariksa Psyche mengalami penurunan tekanan mendadak di saluran bahan bakar utamanya, komponen penting untuk menjaga kecepatan dan lintasan. Tim misi berhasil mengatasi masalah ini dengan beralih ke saluran bahan bakar cadangan, memungkinkan misi untuk melanjutkan lintasannya menuju asteroid. Respons cepat ini menunjukkan kesiapan NASA untuk anomali saat terbang, dan misi Psyche kini kembali sesuai jalur. Wahana ini dijadwalkan tiba di asteroid kaya logam Psyche pada tahun 2029, dengan tujuan memberikan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya tentang proses pembentukan dan diferensiasi planet dengan mempelajari apa yang diyakini sebagai inti protoplanet yang terbuka.