NASA đã đạt được một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực liên lạc không gian sâu với thí nghiệm Liên lạc Quang học Không gian Sâu (DSOC). Công nghệ tiên tiến này đã chứng minh khả năng truyền, nhận và giải mã dữ liệu bằng tín hiệu laser một cách đáng tin cậy qua khoảng cách khổng lồ, tương đương với khoảng cách tới Sao Hỏa. Được phóng cùng tàu vũ trụ Psyche vào tháng 10 năm 2023, thí nghiệm DSOC gần đây đã hoàn thành đợt kiểm tra cuối cùng, gửi và nhận tín hiệu laser từ khoảng cách 218 triệu dặm (350 triệu km).
Theo NASA, việc phát triển các công nghệ liên lạc bằng laser giúp cơ quan này tiến gần hơn đến việc truyền video độ nét cao và dữ liệu giá trị từ bề mặt Sao Hỏa nhanh hơn bao giờ hết. Clayton Turner, phó giám đốc Ban Giám đốc Công nghệ Không gian của NASA, nhấn mạnh rằng các bài kiểm tra công nghệ trong môi trường không gian khắc nghiệt giúp hiểu rõ giới hạn và chứng minh năng lực của chúng. Trong vòng hai năm, công nghệ DSOC đã vượt quá mong đợi, đạt tốc độ dữ liệu tương đương với internet băng thông rộng tại nhà và gửi dữ liệu kỹ thuật, thử nghiệm từ những khoảng cách kỷ lục.
Một thành tựu lịch sử đã diễn ra vào ngày 11 tháng 12 năm 2023, khi thí nghiệm truyền một video siêu nét về Trái Đất từ khoảng cách hơn 19 triệu dặm (30 triệu km), với tốc độ tối đa của hệ thống là 267 megabit mỗi giây. Vào ngày 3 tháng 12 năm 2024, dự án còn phá kỷ lục về khoảng cách liên lạc quang học, truyền dữ liệu từ tàu Psyche ở khoảng cách 307 triệu dặm (494 triệu km), xa hơn khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Sao Hỏa. Tổng cộng, các thiết bị thu trên mặt đất của thí nghiệm đã nhận được 13,6 terabit dữ liệu từ Psyche.
Dự án DSOC, do Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA quản lý, bao gồm một bộ thu phát laser trên tàu vũ trụ Psyche và hai trạm mặt đất. Một máy phát laser mạnh mẽ tại Cơ sở Núi Bàn của JPL đã truyền một chùm tia laser tới Psyche, hỗ trợ bộ thu phát nhắm tín hiệu laser trả về Trái Đất. Cả Psyche và Trái Đất đều di chuyển với tốc độ cực lớn, và khoảng cách xa đòi hỏi tín hiệu laser mất vài phút để đến đích. Bằng cách chứng minh khả năng định vị chính xác cho các liên lạc, các nhóm của NASA đã cho thấy rằng liên lạc quang học có thể hỗ trợ các nhiệm vụ trong Hệ Mặt Trời trong tương lai.
Thí nghiệm cũng bao gồm việc phát hiện và giải mã các tín hiệu yếu sau khi chúng di chuyển hàng triệu dặm. Đài thiên văn Palomar của Caltech, với kính viễn vọng 200 inch, đã đóng vai trò là trạm thu chính, thu thập các photon yếu được hướng tới một mảng bộ dò hiệu suất cao để xử lý. Abi Biswas, kỹ sư công nghệ của dự án DSOC tại JPL, đã nêu bật sự kiên trì của nhóm vượt qua các thách thức như sự kiện thời tiết và cháy rừng, bày tỏ niềm tự hào về quy trình truyền và nhận dữ liệu quang học hàng tuần của nhóm, liên tục cải thiện hiệu suất và bổ sung khả năng để thử nghiệm công nghệ liên lạc không gian sâu mới này đến giới hạn của nó.
Trong một thử nghiệm khác, dữ liệu đã được truyền xuống một ăng-ten lai tần số vô tuyến-quang học tại khu phức hợp Mạng Lưới Không gian Sâu. Ăng-ten này được trang bị bảy gương, cho phép nó nhận đồng thời cả tín hiệu tần số vô tuyến và tín hiệu quang học từ Psyche. Kỹ thuật này, thường được sử dụng với các ăng-ten vô tuyến, giúp tăng cường khả năng thu tín hiệu yếu và xây dựng tính dự phòng cho hệ thống.
Kevin Coggins, phó giám đốc điều hành chương trình SCaN của NASA, cho biết việc khám phá không gian ngày càng phát triển đòi hỏi khả năng truyền dữ liệu cao hơn. Ông giải thích rằng các nhiệm vụ trong tương lai sẽ yêu cầu hình ảnh có độ phân giải cao và dữ liệu thiết bị từ Mặt Trăng và Sao Hỏa, và việc tăng cường liên lạc tần số vô tuyến truyền thống bằng liên lạc quang học sẽ đáp ứng các yêu cầu mới này.
Vào tháng 4 năm 2025, tàu vũ trụ Psyche đã gặp phải sự sụt giảm áp suất đột ngột trong đường dẫn nhiên liệu chính, một thành phần quan trọng để duy trì vận tốc và quỹ đạo. Đội ngũ nhiệm vụ đã xử lý thành công vấn đề này bằng cách chuyển sang đường dẫn nhiên liệu dự phòng, cho phép nhiệm vụ tiếp tục hành trình hướng tới tiểu hành tinh. Phản ứng nhanh chóng này đã chứng minh sự chuẩn bị của NASA cho các sự cố trong chuyến bay, và nhiệm vụ Psyche hiện đã trở lại đúng lộ trình. Tàu vũ trụ dự kiến sẽ đến tiểu hành tinh giàu kim loại Psyche vào năm 2029, nhằm cung cấp những hiểu biết chưa từng có về các quá trình hình thành và phân hóa hành tinh bằng cách nghiên cứu thứ được cho là lõi lộ ra của một hành tinh sơ khai.