New-Tech Magazine | Nov 2019

ממוחשבות ייעודיות, יקרות ומגושמות למשימות חלל, מהפכת המחשוב והמזעור מאפשרת להשתמש ולסמוך על מעט מערכות ממוחשבות סטנדרטיות, זולות וקומפקטיות. תרומה נוספת של הפרויקט הינה בכך שאינו מסתכם רק Space IL של בהשתתפות בתחרות הבינלאומית, אלא גם בחזון חינוכי ליצור "אפקט אפולו" ישראלי חדש ובאמצעותו לעודד את הדור הבא בישראל ובעולם לבחור במקצועות מדע, הנדסה, טכנולוגיה ומתמטיקה. לכל משימה לחקר החלל והירח בפרט יש מערכות תקשורת לקבלת פקודות ומידע אחר שנשלח מכדור הארץ לחללית, ולהחזרת נתונים מדעיים מהחללית לכדור הארץ. הרוב המכריע של משימות החלל העמוק לא כרוך בחזרתו של הכלי אל כדור הארץ. לפיכך, לאחר השיגור מערכות המעקב והתקשורת של החללית הן האמצעי היחיד שאיתו מתקיימת אינטראקציה. בנוסף, ניתן לאבחן או לתקן בעיות בחללית רק באמצעות מערכת התקשורת. ללא מערכת תקשורת יעילה, לא יתאפשר ביצוע מוצלח של המשימה. . מבט לעתיד 6.1 לחזור לירח NASA לאור כוונותיה של ואף להקים שם בעתיד בסיסים מאוישים, טבעי לתהות כיצד תתבצע התקשורת בין אותם מתיישבים לכדור הארץ. כיום עיקר התקשורת המתקיימת בין כדור הארץ לבין הלוויינים והחלליות היא בקצב נתונים יחסית . בעתיד אין ספק שקצב זה אינו Kb / s נמוך של מספיק. כדי לספק את הדרישות עבור וידאו ומחקר מדעי High Definition (HD ברזולוציית ( וסוכנויות NASA בעל כמות נתונים אדירה, חלל אחרות מנצלות את יכולות תקשורת הרדיו עד הקצה, אך כנראה שזה אינו מספיק עבור הדרישות ההולכות וגדלות לאיכות, מהירות וזמינות המידע בין כדור הארץ לחלל. , אשר תישא Orion דוגמא לכך היא חללית ה- אסטרונאוטים מסביב לירח במהלך משימת , ותשדר מידע 2022 בשנת NASA של Artemis 2 חיוני אודות המשימה באמצעות תדרי רדיו . אם זאת, 50 Mb / s בקצב של S - band בתחום יוקצה לטובת העברת וידאו במהלך 1 Mb / s רק המשימה, שזה לשם השוואה, נמוך משמעותית מקצב העברת הנתונים שמועברים בעת צפייה . תקשורת עבור חקר הירח 6 ]21[ ,]19[ ,]16[ ,]15[

פני הירח רגע לפני ההתרסקות אשר צולמו ע"י "בראשית" :6 איור «

הוא משאב מוגבל וסופי. RF ספקטרום ה- חסרון נוסף בשימוש בתדרי הרדיו הוא שאותות אלה נוטים להתפזר בריק של Ka החלל. לאחר השידור, אות בתחום ה-- עושה דרכו מהירח לכדור הארץ band ק"מ. כאשר 2,000 ומכסה שטח בקוטר של האות מגיע, הוא מגיע בעוצמה מאוד נמוכה. כדי לקלוט את האות נדרש מקלט מאוד רגיש בכדור הארץ או משדר מאוד עוצמתי על הירח. גם במערכות לייזרים קיים פיזור הספק בחלל. קרן לייזר שתגיע ק"מ בלבד. 6 לכדור הארץ תכסה שטח של לכן פחות סביר שתהיה חפיפה והתנגשות בין שתי קרני לייזר. יתרון נוסף של קרני הלייזר הוא שהן אינן מוגבלות מבחינת רוחב הסרט הספקטרלי. קרני הלייזר משודרות בתדרים מאוד גבוהים והמשמעות היאשאורך הגל הואמאוד קצר, דבר שמביא Ka ליתרונות נוספים. תדרים בתחום ה-- 1 מ"מ עד 7.5 הם בעלי אורך גל של band מתכוונת להשתמש בלייזרים NASA ס"מ. ננו מטר, אותם 1,550 בעלי אורך גל של אורכי גל המשמשים לסיבים אופטיים יבשתיים. פיתוח מערכות תקשורת אופטית באמצעות לייזרים נסמך ברובו על יתרונות השימוש בסיבים אופטיים: אורכי גל קצרים מאפשרים העברת מידע בנפח עצום בכל שנייה. יתרון השימוש בלייזרים הוא לא דבר חדש, אבל רק לאחרונה מהנדסים מפתחים מערכות תקשורת אופטית בנוסף NASA ,2013- למערכות תקשורת הרדיו. ב הוכיחה מסוגלות להעביר מידע מהירח

. כדי להעביר מידע בקצב Netflix בסדרות ב- מהיר יותר ובנפח גדול יותר, יש להעביר את המידע בתדרים גבוהים יותר מאשר תדרי הרדיו ולפתח מערכות תקשורת אופטיות להעברת המידע באמצעות קרני לייזר. בנוסף Orion , ה- S - band לתדרי הרדיו בתחום ב- תישא עמה מערכות תקשורת באמצעות לייזרים להעברת וידאו באיכות גבוהה מאוד ), בחזרה לכדור הארץ. ultrahigh - definition ( מתכננת לייצר פריסה NASA בהמשך, ארוכת טווח של תקשורת לייזרים שתקשר בין כדור הארץ והלוויינים. תקשורת אופטית באמצעות לייזרים היא מעט מטעה, הטלטלה הכי קטנה של החללית יכולה לשלוח את קרן הלייזר רחוק מהיעד וענן חולף על פני כדור הארץ יכול לגרום להפרעות בשידור ובקליטה. לעומת זאת, כאשר מערכת הלייזרים פועלת באופן תקין, משימות עתידיות יוכלו לקבל עדכוני תוכנה בדקות אחדות ולא בימים. אסטרונאוטים יאבדו את תחושת הבדידות בעת משימות בחלל וקהילת החלל תקבל גישה להעברה רציפה ומהירה של נתונים בין כדור הארץ והירח. מול לייזרים RF .6.2 כיום, סוכנויות החלל מעדיפות שימוש S - band , בתחומי ה- RF בתקשורת רדיו – ) לטובת 26.5 – 40 GHz ( Ka - band וה- תקשורת בין החללית וחדר הבקרה בכדור הארץ. יש לציין שהשימוש בתקשורת הוא די יקר, אך מאוד אמין. כמו כן, RF

New-Tech Magazine l 80