아르테미스 2호(Artemis II), 달 표면 4K 영상을 레이저로 전송
아르테미스 2호(Artemis II) 임무에서 260 Mbps 속도로 달 표면 4K 영상 실시간 스트리밍을 지원하는 레이저 기반 통신 시스템(Laser-based Communication System) 도입
O2O(Orion Artemis II Optical Communications) 시스템은 4K 영상 전송 외에도 비행 계획, 사진 등 다양한 데이터 전송에 활용될 예정
영상 품질 및 통신 기술에 대한 기대와 함께, 발사 영상 품질에 대한 아쉬움과 클라우드 간섭(Cloud Interference)에 대한 우려 제기
달 뒷면 촬영 영상 공개에 대한 기대와 함께, 기존 아폴로(Apollo) 임무 및 중국 탐사선이 촬영한 영상과의 비교 언급
O2O(Orion Artemis II Optical Communications) 시스템의 기술적 특징
아르테미스 2호(Artemis II) 임무에서 사용될 O2O(Orion Artemis II Optical Communications) 시스템은 레이저 기반 통신 기술(Laser-based Communication)을 활용하여 달 표면의 4K 영상을 지구로 전송한다. 260 Mbps의 데이터 전송 속도를 지원하며, 영상 외에도 비행 계획, 사진 등 다양한 데이터를 빠르게 주고받을 수 있다. 특히, 맑은 하늘이 중요한 레이저 통신의 특성상, 지상 기지국은 맑은 날씨가 많은 뉴멕시코(New Mexico)와 캘리포니아(California)에 위치한다.
4K 영상 전송을 위한 데이터 압축 기술
커뮤니티에서는 260 Mbps의 전송 속도가 4K 영상 스트리밍에 충분한지에 대한 의문을 제기하며, 데이터 압축(Data Compression) 기술에 대한 궁금증을 나타냈다. 일반적으로 4K 블루레이(Blu-ray) 리마스터(Remux)의 경우 70-90 Mbps의 전송 속도를 사용하며, 여기에는 무손실 오디오(Lossless Audio)가 포함된다. 따라서, NASA가 영상 품질을 위해 더 높은 데이터 전송 속도를 활용할 가능성이 높다.
통신 중단 구간(Dark Window) 해결 방안
아르테미스 2호(Artemis II) 임무 중 달 뒷면으로 진입 시, 지구와의 통신이 불가능한 '통신 중단 구간(Dark Window)'이 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해, 달 궤도에 통신 중계 위성(Communication Relay Satellite)을 배치하는 방안에 대한 논의가 있었다. 하지만, 현재는 NASA의 심우주 네트워크(Deep Space Network, DSN)와 레이저 통신을 병행하여 통신 중단을 최소화할 계획이다.
레이저 통신 기술의 한계와 과제
레이저 통신은 높은 데이터 전송 속도를 제공하지만, 9DoF(9 Degrees of Freedom)를 가진 움직이는 물체와의 통신, 구름 간섭(Cloud Interference), 그리고 지구와 달 사이의 거리 변화에 따른 기술적 어려움이 존재한다. 특히, 레이저 빔(Laser Beam)의 정확한 조준과 추적이 중요하며, 이러한 문제들을 해결하기 위한 기술 개발이 필요하다.
