«Роскосмос» планирует заняться лазерной связью на околоземной орбите. Специалисты создали самую стабильную систему связи со спутником с помощью лазерного луча.
NASA передала лазерное сообщение на расстоянии в 16 миллионов километров
В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. SpaceLink планирует провести демонстрацию ретрансляции данных в 2024 году после тестирования на орбите своих спутников связи. Кроме того, лазерная связь обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с традиционными радиоволнами, поскольку ее сложнее перехватить и декодировать.
Британцы испытали лазерную связь для беспилотников
| Учёные протестировали лазерную связь на расстоянии 226 000 000 км (2 фото + видео) | Новинки ИТ | «Московские новости» продолжают серию материалов о цифровом бессмертии — о том, как технологии позволяют имитировать личность человека и создавать цифровых двойников. |
| Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи | “Широкополосная лазерная связь для околоземной орбиты и спутников на Лунной орбите доказана, но дальний космос создает новые проблемы”. |
Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных
Исследователи пишут, что их работа стала очередным шагом на пути создания эффективных систем передачи лазерных сигналов на большие расстояния. Такие системы в будущем могут использоваться для связи между наземными станциями и спутниками или орбитальными космическими кораблями. Их можно использовать и для подключения атомных часов. Кстати, такой эксперимент позволил бы, наконец, проверить в деле общую теорию относительности Эйнштейна. Для этого необходимо одни атомные часы установить на борту космического аппарата, а другие - на Земле.
Если теория Эйнштейна верна, то часы в космосе должны идти немного быстрее, чем на планете.
Новая система представляет собой наземный излучатель лазера с длиной волны 1150 нанометров. На беспилотнике устанавливается лазерный детектор и система зеркал. Суть системы заключается в том, что лазерная установка наводит луч на беспилотник. Система зеркал на беспилотнике затем модулирует лазерный луч в соответствии с передаваемыми данными и отражает его обратно.
К тому времени, как данные достигнут Земли, наземному контролю придётся корректировать новое положение космического аппарата. Тест был первым, который полностью включал наземные станции и передающее устройство, требуя от команд DSOC и Psyche работать вместе. Это было сложное испытание, и нам предстоит ещё много работы, но на короткое время нам удалось передать, принять и декодировать некоторые данные. После выполнения первого теста команда теперь будет работать над совершенствованием систем, контролирующих направление лазера на борту трансивера.
Больше статей на Shazoo.
При этом в колебаниях световых волн упакованы огромные объемы данных, которые передаются с беспрецедентной скоростью. Надо сказать, что оптическая связь — это далеко не новое изобретение. НАСА использовало ее и раньше для передачи данных, но только с околоземной орбиты. Ранее мы рассказывали, что Facebook строит обсерватории для лазерной связи со спутниками. Использовать же на больших расстояниях ранее ее не удавалось, так как это довольно проблематично. Дело в том, что для передачи сигнала необходимо навести лазерный луч на приемник. Соответственно, чем больше расстояние, тем требуется более высокая точность. Кроме того, сигнал фотонов становится слабее, поэтому требуется больше времени, чтобы преодолеть необходимое расстояние. Схема работы системы оптической связи DSOC Лазерный сигнал из космоса принят на Земле Как сообщает Лаборатории реактивного движения НАСА , благодаря невероятно точному маневру, 14 ноября лазерный приемопередатчик на аппарате Психея зафиксировался на мощном маяке связи JPL, что позволило приемопередатчику DSOC направить на него лазер с расстояния 16 миллионов километров.
К слову, это в 40 раз дальше, чем расстояние до Луны.
«Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году
Имея больше данных, исследователи могут делать важные открытия. Лазерная связь значительно увеличивает возможности передачи данных, предлагая более высокие скорости передачи данных и больше информации, упакованной в одну передачу. Добавление лазерной связи к космическим кораблям похоже на переход от коммутируемого доступа к высокоскоростному Интернету. Серия PTD использует обычный коммерческий космический корабль, чтобы обеспечить надежную платформу для эффективного тестирования технологий с минимальным изменением конструкции между запусками. Исторически сложилось так, что для большинства новых миссий космических аппаратов требовались специальные конструкции космических аппаратов, основанные на требованиях к их полезной нагрузке.
Чтобы осуществить передачу, зонд Psyche использовал полетный лазерный приемопередатчик, способный посылать и принимать сигналы в ближней инфракрасной области. Затем автоматические системы на приемопередатчике и наземных станциях выполнили точную настройку. Удачный эксперимент Тестовые данные передавались одновременно через восходящий и нисходящий лазеры. Хотя это были не научные данные миссии Psyche, как планировалось, это все равно был большой успех. В течение короткого времени с помощью лазеров можно было передавать, принимать и декодировать только некоторые данные.
Тогда свет прошел расстояние почти в 16 млн км. Затем «Психее» был отправлен обратный сигнал. Теперь аппарат отдалился от дома еще больше, и скорость передачи данных упала. Когда 8 апреля он снова связался с Землей, это произошло уже на расстоянии 226 млн км.
Устройства используются в составе радиостанций, радиодальномеров и радиовысотомеров, в аппаратуре шифрования сигналов, маршрутизаторах доступа, бортовом оборудовании летательных аппаратов и радиолокационных станциях. Изделия представляют собой высокочувствительные полупроводниковые приборы, преобразующие свет в электрический сигнал. Лавинные фотодиоды применяются в машинном зрении, оптоволоконной телекоммуникации и лазерной дальнометрии. В рамках экспозиции демонстрируются гетероструктуры на основе полупроводниковых материалов A3B5 арсенида галлия, нитрида галлия, карбида кремния , которые являются основой для изготовления любых лазерных диодов, светодиодов и фотоприемников.
Британцы испытали лазерную связь для беспилотников
Внедрение технологии обеспечит каждого пассажира в каждом из самолетов настоящим широкополосным мобильным интернетом по доступной цене — то есть, можно будет хоть HD-видео смотреть или играть в онлайн-игры, но технология нужна не только для развлечения. В частности, с ее помощью можно будет в режиме реального времени собирать данные со всех систем самолета и отправлять их на землю, где они будут анализироваться с целью прогнозирования отказов. То есть, если сейчас они с охраняются бортовыми самописцами и анализируются только после катастрофы и мы знаем, что послужило ее причиной , то в будущем можно будет эти катастрофы предотвратить. Кроме того, в режиме реального времени можно будет транслировать на землю изображение с камер, так что уж точно не повторится ситуация с малайзийским «Боингом» MH370 , который просто «потерялся».
Внедрение технологии обеспечит каждого пассажира в каждом из самолетов настоящим широкополосным мобильным интернетом по доступной цене — то есть, можно будет хоть HD-видео смотреть или играть в онлайн-игры, но технология нужна не только для развлечения. В частности, с ее помощью можно будет в режиме реального времени собирать данные со всех систем самолета и отправлять их на землю, где они будут анализироваться с целью прогнозирования отказов. То есть, если сейчас они с охраняются бортовыми самописцами и анализируются только после катастрофы и мы знаем, что послужило ее причиной , то в будущем можно будет эти катастрофы предотвратить.
Кроме того, в режиме реального времени можно будет транслировать на землю изображение с камер, так что уж точно не повторится ситуация с малайзийским «Боингом» MH370 , который просто «потерялся».
На самолётах Airbus появится лазерная связь. Аэрокосмический гигант в сотрудничестве с голландской компанией VDL Group разработает и внедрит принципиально новую систему связи под названием UltraAir. Технология позволит воздушным судам обмениваться большими объёмами данных с помощью лазерных лучей через сеть наземных станций и спутников на геостационарной орбите 36 000 км над Землёй. Применять разработку планируется, в том числе, в военной сфере. Передача данных ускорится примерно в 10 раз. Airbus Согласно официальному пресс-релизу Airbus, технология основывается на разработках Нидерландской организации прикладных научных исследований TNO.
Устройство модифицировали так, чтобы оно выделяло тепло за счёт проводимости.
Кроме того, лазерные лучи могут искажаться из-за атмосферных воздействий и погодных условий. Это может привести к потере мощности и, в свою очередь, к потере данных. Чтобы решить проблему, учёные разработали собственную версию автоматического повторного запроса ARQ — протокола для контроля ошибок при передаче данных по каналу связи. Наземный терминал использует низкоскоростной сигнал восходящей линии связи, чтобы сообщить спутнику, что он должен повторно передать любой блок данных или кадр, которые были потеряны или повреждены. Ещё одна проблема, с которой столкнулись учёные, была связана с тем, что лазеры формируют гораздо более узкие лучи, чем радио. Для успешной передачи данных эти лучи должны быть направлены точно на их приёмники. Из-за небольшого размера TBIRD он направляет несущий кубсат, используя любые полученные сигналы об ошибке для исправления ориентации.
В России создали образец терминала космической лазерной связи
Transcelestial создала запатентованную технологию беспроводной лазерной связи (иначе называемую беспроводной волоконной оптикой), которая сочетает в себе скорость оптоволокна. Положение Psyche 8 апреля, когда лазерный приемопередатчик DSOC передал данные со скоростью 25 Мбит/с на расстояние 225,3 млн. километров на Землю. Межспутниковая лазерная связь одна из ключевых концепций в Starlink, что сделает сеть независимой от наземных станций сопряжения и позволит передавать траффик напрямую от. Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса. Лазерная система связи SpaceX Starlink передаёт 42 млн гигабайт данных в день.
Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров
| Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе | НАСА планирует важный шаг к достижению этой цели, запустив и протестировав свою первую двустороннюю сквозную лазерную систему связи. |
| НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи | Лазерная связь, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обладает рядом преимуществ перед радиосвязью, включая высокую скорость и возможность передачи на. |
В МФТИ создан терминал космической лазерной связи
Компания VDL занимается разработкой архитектуры и производством критически важных компонентов. UltraAir позволит воздушным судам обмениваться большими пакетами данных посредством лазерных лучей. Высокостабильная и оптически точная мехатронная система рассчитана на передачу нескольких гигабайт информации в секунду с защитой от помех и отсутствием возможности перехвата сигнала. Система UltraAir позволит военным самолётам и БПЛА взаимодействовать в режиме реального боя благодаря наличию многодоменного облака. В долгосрочной перспективе технология начнёт применяться на коммерческих самолётах, в том числе для обеспечения пассажиров высокоскоростной связью на борту.
Специалисты считают лазерную связь настоящей революцией в области передачи данных.
Они отрабатывают технологию оптической связи с далёким космосом. И это пока самое дальнее расстояние, с которого доводилось получать такой целенаправленный лазерный луч. До этого его посылали либо с околоземной орбиты, либо максимум с окололунной. Схема во всех случаях такая: сначала передатчик с Земли отправляет сигнал на космический аппарат, потом зонд посылает его назад, и его на Земле принимает телескоп. Как работает экспериментальная система NASA по оптической связи в дальнем космосе. К примеру, во время будущих телетрансляций из марсианской колонии тамошний корреспондент услышит вопрос землянина как минимум через три минуты, а то и через все двадцать.
Как только появится первый свет, начнутся эксперименты по передаче данных и лазерной связи, которые будут продолжаться на протяжении всей запланированной миссии. Тестирование лазеров в различных сценариях В будущем оперативная лазерная связь дополнит радиочастотные системы, которые до сих пор используются многими космическими миссиями для передачи данных обратно на Землю. Помимо LCRD, предшественниками ILLUMA-T являются инфракрасная система доставки TeraByte 2022 года, которая в настоящее время тестирует лазерную связь на небольшом спутнике CubeSat на околоземной орбите, и демонстрационная программа лунной лазерной связи, которая во время исследования лунной атмосферы и пылевой среды 2014 года Миссия Explorer, отправлявшая данные туда и обратно между лунной орбитой и Землей; и оптическая полезная нагрузка Lasercomm Science 2017 года, которая продемонстрировала, как лазерная связь может ускорить поток информации между Землей и космосом по сравнению с радиосигналами.
Тестирование способности лазерной связи обеспечивать более высокую скорость передачи данных в различных сценариях поможет аэрокосмическому сообществу еще больше усовершенствовать возможности будущих миссий на Луну, Марс и в глубокий космос. Предыдущая статья.
Там, на холмах недалеко от Лос-Анджелеса, инженеры включили маяк исходящей линии связи — лазер ближнего инфракрасного диапазона, направленный в сторону "Психеи". Спустя немногим более 50 секунд приемопередатчик на «Психее» принял сигнал и в ответ отправил свой собственный отклик обратно в Паломарскую обсерваторию. Это событие ознаменовало первое успешное испытание DSOC, линии связи следующего поколения, которая передает информацию не с помощью радиоволн, а с помощью лазерного света. Это часть серии испытаний, которые НАСА проводит для ускорения связи в глубоком космосе в рамках различных миссий. Ранее, в других миссиях, лазерная связь уже была опробована на околоземной орбите и на пути к Луне и обратно, но данное испытание является самым сложным и проведено на беспрецедентном расстоянии.
Росатом запланировал эксперимент с космической лазерной связью на 2024 год
В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн. Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями. Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден. Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи.