Trong sứ mệnh Artemis II đưa phi hành gia bay quanh Mặt Trăng, NASA sẽ vận hành trên tàu Orion một hệ thống liên lạc mới kết hợp hai mạng vô tuyến với liên lạc quang laser. Mục tiêu là nâng năng lực truyền dữ liệu trong không gian sâu, đồng thời tiến tới hỗ trợ truyền video độ phân giải cao gần thời gian thực.

Theo ITmedia ngày 7/4, NASA sẽ sử dụng song song liên lạc vô tuyến truyền thống và hệ thống liên lạc quang laser trên Artemis II. Ở giai đoạn từ sau phóng đến trước khi tàu đi vào hành trình chuyển tiếp tới Mặt Trăng, Near Space Network (NSN) sẽ đảm nhiệm liên lạc. Sau đó, Deep Space Network (DSN) sẽ tiếp quản để duy trì kết nối ở khoảng cách hàng trăm nghìn km thông qua các ăng-ten cỡ lớn đặt tại Mỹ, Tây Ban Nha và Australia.

Tuy nhiên, liên lạc vô tuyến trong không gian sâu vẫn có hạn chế về dung lượng truyền dữ liệu. Vì vậy, NASA bổ sung hệ thống liên lạc quang laser O2O (Orion Artemis II Optical Communications System). Hệ thống này được phát triển cùng MIT Lincoln Laboratory và sẽ lần đầu được thử nghiệm trong một sứ mệnh thám hiểm Mặt Trăng có người lái.

Thiết bị đầu cuối chủ chốt của O2O là MAScOT, một thiết bị cỡ nhỏ, tích hợp kính thiên văn quang học 4 inch. Thiết bị được gắn trên gimbal hai trục để khóa chính xác trạm thu dưới mặt đất. Gimbal sẽ điều hướng kính thiên văn về phía trạm mặt đất và phát chùm laser hồng ngoại đúng vào điểm thu, qua đó cho phép đạt băng thông cao hơn đáng kể so với liên lạc vô tuyến.

NASA đặt mục tiêu tốc độ truyền dữ liệu tối đa 260 Mbps. Theo cơ quan này, mức tốc độ đó có thể hỗ trợ truyền dữ liệu khoa học, kế hoạch bay, liên lạc thoại của phi hành đoàn và video 4K. Trong các thử nghiệm thực tế, hiệu năng truyền dữ liệu đã được xác nhận cao hơn 100 lần so với hệ thống vô tuyến hiện nay.

Dù vậy, bài toán mất liên lạc khi tàu bay qua vùng khuất phía sau Mặt Trăng vẫn chưa được giải quyết triệt để. Orion gần đây đã mất liên lạc khoảng 40 phút khi đi qua mặt sau của Mặt Trăng, trước khi kết nối được khôi phục thông qua DSN.

Để xử lý vấn đề này, NASA đang thúc đẩy dự án vệ tinh tiếp sóng trên quỹ đạo Mặt Trăng mang tên Lunar Communications Relay and Navigation Systems (LCRNS). Đối tác thương mại được lựa chọn là Intuitive Machines, với mục tiêu xây dựng hạ tầng liên lạc liên tục quanh Mặt Trăng trong tương lai.

Hệ thống liên lạc của Artemis II không chỉ phục vụ riêng nhiệm vụ sắp tới, mà còn là nền tảng quan trọng cho kế hoạch xây dựng căn cứ trên Mặt Trăng và các chương trình thám hiểm có người lái trong dài hạn.