الاتصالات بين الفضاء والأرض

تُخطط وكالة الفضاء الأمريكية 
NASA لإطلاق مجموعة من المركبات الفضائية المصغرة المعدة ليكون لها تأثير كبير على الاتصالات بين الفضاء والأرض. ويعرف هذا المشروع باسم Optical Communications and Sensor Demonstration (OCSD). يشمل هذا المشروع ثلاثة أقمار صناعية سيتم إرسالها إلى المدار في الأشهر القليلة المقبلة.
هذه الأقمار الصناعية الصغيرة، والمعروفة باسم CubeSats، لديها حجم قياسي بأبعاد 10 × 10 × 17 سم (حوالي 4 × 4 × 6.7 بوصة). مع هذا التحرك، يبدو أن وكالة ناسا تواكب التوجّه الحالي في القطاع الخاص في صناعة الفضاء لتطوير أدوات أصغر وأخف، مثل ARKYD. حيث أن تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية ومراقبتها تعتمد على كتلة الجسم التي تحتاج للوصول الى المدار، ولهذا السبب ناسا تستثمر في التكنولوجيا المدمجة compact technology .
عملية الإطلاق الأولى ستتحرى كيفية تحسين الاتصالات الفضائية حيث إن معظم الأقمار الصناعية تتواصل مع الأرض باستخدام الأمواج الميكروية، وأقصى سرعة قصوى اسمية تم تحقيقها باستخدام هذه التكنولوجيا هي 50 ميغا بت في الثانية. بالنسبة لـ CubeSats الموجودة حاليا في المدار، هذا الرقم يكون أقرب إلى 2 ميغابت في الثانية حيث تتطلب الأمواج الميكروية هوائيات إرسال واستقبال، وتعد نسبيا مكثفة بقوة. بديل ناسا الحالي هو التواصل بواسطة الليزر الضوئي، والذي يمكن أن يستخدم في كل من الأقمار الصناعية الصغيرة واستكشاف الفضاء السحيق.
يكون الليزر معد بحيث يتم توجيه الحزم من خلال توجيه CubeSat بأكمله نحو المتلقي، وفي هذه الحالة يكون المتلقي عبارة عن كاشف ضوئي مرتبط بتلسكوب بقياس 30 سنتيمترا (12 بوصة) قياسي. إن السرعة المتوقعة التي قد تصل إلى 200 ميغابت في الثانية، ستسمح للفريق بسرعة تنزيل المعلومات حول التجارب العلمية، والتصوير والبيانات من أجهزة استشعار وحساسات الأقمار الصناعية.
ومن المقرر أن تتم عملية إطلاق ثانية في بداية عام 2016 حيث سيتم إطلاق قمرين صناعيين CubeSats لمواصلة اختبار الاتصالات الليزرية، وكذلك لتنفيذ عمليات تقارب. سوف يقوم القمران بالتواصل والتفاعل مباشرة مع بعضهما البعض، وهي القدرة التي لم يتم أبدا برهانها في الفضاء. قدرة هذه الأقمار على "الارتباط" والعمل كمجموعة يمكن أن يؤدي إلى تحول بالغ الأهمية في نهج تكنولوجيا الفضاء.
ونجد أنّ نجاح بعثات pathfinder فضلاً عن صعود مؤسسات القطاع الخاص في إطلاق الفضاء، يٌمكن أن يؤدي إلى بعثات علمية ذات تكلفة منخفضة والابتكار السريع في هذا القطاع. حيث أنّ تصغير التكنولوجيا هو تطور أساسي في رحلة ناسا إلى المريخ.