В NASA пояснили, что новая система лазерной связи предназначена для передачи данных из глубокого космоса. На прошедшей на этой неделе в Брюсселе конференции SITA IT SUMMIT была представлен проект системы связи в небе при помощи прорывной лазерной технологии.
Эксперты NASA протестировали новую систему лазерной связи. Не обошлось без котиков
| В России появился конкурент Starlink по внедрению лазерной связи в космосе | Российские учёные и инженеры успешно установили связь с микроспутником «Импульс-1», который был разработан для изучения Солнца и проверки лазерной спутниковой связи. |
| В МФТИ создан терминал космической лазерной связи - CNews | Миссия НАСА Psyche, которая отправилась на исследование астероида 16 Psyche в Главном поясе, успешно провела первый тест лазерной связи в глубоком космосе. |
CubeSat продемонстрирует самую быструю лазерную связь NASA из космоса
Предполагается, что группировка будет состоять из более чем 900 спутников. Помимо России компания планирует оказывать услуги более чем в 70 странах. Общий размер необходимых инвестиций, как и источники финансирования, не назывались. В конце 2021 года стало известно, что ВТБ инвестирует в проект 2 млрд руб.
Невозможно сделать его узконаправленным, и, если мы используем радио в космосе, огромное количество излучения улетает в никуда. При передаче информации по лазерному лучу тратится намного меньше энергии. А значит, можно передать больше данных при тех же затратах.
Ученые это давно понимали, но технически использовать технологию стало реально последние десять лет", — рассказал Сергей Алексеев. Вавилова" и еще несколько компаний.
Радиочастоты уже все забиты, получить канал — непростая процедура. А лазерные каналы находятся в той области электромагнитного спектра, которая не регламентируется, специальных разрешений на ее использование получать не придется». Эксперимент с лазерной связью запланирован на 2024 год. Один аппарат будет стоять на «Прогрессе», а второй — на МКС, и между ними будет отрабатываться процедура связи.
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. По словам Рисинга, архитектура TBIRD может поддерживать несколько каналов связи за счёт разделения длин волн, что обеспечивает более высокие скорости передачи данных. Следующим шагом исследовательской группы станет изучение того, где можно применить технологию в предстоящих миссиях.
Для испытания прибор DSOC 14 ноября направил лазер на телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института. Устройство связи ориентировалось на лазерный сигнал «маяка», отправленный с Земли. Он помог приборам правильно выбрать цель для передачи данных, а также действовал как канал связи для отправки сигналов «Психее». Передача данных на расстояние 16 млн км прошла успешно, но это только первый этап тестирования.
"Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink
| Заработал спутник лазерной связи. Это первый шаг к квантовым коммуникациям | Организуемый канал лазерной связи имеет высокую защищённость, скрытность и малозаметность. |
| В МФТИ создан терминал космической лазерной связи | Особое преимущество лазерная связь имеет в том случае, когда, кроме данных ЛВС, требуется передача телефонного потока ИКМ30. |
| В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров | Инженеры NASA испытали первую систему лазерной связи, работающую на межпланетных расстояниях. |
| Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию — | В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн. |
| NASA передала лазерное сообщение на расстоянии в 16 миллионов километров - Shazoo | Миссия НАСА Psyche, которая отправилась на исследование астероида 16 Psyche в Главном поясе, успешно провела первый тест лазерной связи в глубоком космосе. |
В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров
Эта технология повысит скорость передачи данных в 10-100 раз по сравнению с текущими возможностями, потенциально прокладывая путь к новому стандарту связи в дальнем космосе. НАСА планирует важный шаг к достижению этой цели, запустив и протестировав свою первую двустороннюю сквозную лазерную систему связи. Она известна как демонстрационный модем для пользователей с интегрированной лазерной ретрансляцией на низкой околоземной орбите и терминал усилителя ILLUMA-T.
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. Представители НАСА считают, что если проект окажется успешным, то астронавты следующих десятилетий, направляющиеся на Луну или Марс, смогут использовать лазерный свет в качестве средства связи с Землей.
Такое повышение эффективности передачи данных может привести к ускорению научных открытий и исследований. Преимущества лазерной связи многообразны. Во-первых, она позволяет разрабатывать более эффективные и легкие системы, которые могут значительно уменьшить вес и размер коммуникационного оборудования на космических аппаратах. Такое снижение веса крайне важно для космических миссий, где важна каждая унция.
Кроме того, лазерная связь обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с традиционными радиоволнами, поскольку ее сложнее перехватить и декодировать.
Однако оптическая связь становится более сложной на больших расстояниях, так как требует крайней точности для направления лазерного луча. Чем дальше аппарат Psyche будет удаляться на пути к своей цели, тем слабее будет сигнал фотонов лазера. Кроме того, фотонам потребуется больше времени для достижения пункта назначения, создавая задержку более 20 минут. 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.
Эксперты NASA протестировали новую систему лазерной связи. Не обошлось без котиков
DSOC настроен на передачу тестовых данных с высокой пропускной способностью на Землю в ходе двухлетней демонстрации технологии во время полета Psyche к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером. Как DSOC впервые будет использован для тестирования высокоскоростной передачи данных за пределы лунной орбиты и как это может изменить исследование дальнего космоса. После этого можно будет продемонстрировать высокую пропускную способность передачи данных от приемопередатчика к Паломару на различных расстояниях от Земли. Эти данные имеют форму битов, закодированных в фотонах — квантовых частицах света, излучаемых лазером. Цель эксперимента DSOC — продемонстрировать скорость передачи данных, в 10-100 раз превышающую возможности современных радиочастотных систем, используемых сегодня на космических аппаратах.
Во-первых, она позволяет разрабатывать более эффективные и легкие системы, которые могут значительно уменьшить вес и размер коммуникационного оборудования на космических аппаратах. Такое снижение веса крайне важно для космических миссий, где важна каждая унция. Кроме того, лазерная связь обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с традиционными радиоволнами, поскольку ее сложнее перехватить и декодировать. Этот аспект особенно важен для чувствительных миссий и связи с секретной информацией. Кроме того, лазерная связь позволяет создавать более гибкие наземные системы, обеспечивая лучшую адаптивность и масштабируемость сетей связи.
На борту аппарата был установлен опытный образец оптического приемопередатчика, сигнал которого 14 ноября принял телескоп Паломарской обсерватории в Калифорнии. Тогда свет прошел расстояние почти в 16 млн км. Затем «Психее» был отправлен обратный сигнал. Тогда на Землю, которая находилась в 31 млн км, было отправлено 15-секундное видео в сверхвысоком разрешении, рассказывает сайт NASA. 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.
Тем самым NASA получило возможность заявить, что впервые по оптике были переданы инженерные данные с борта космического корабля из глубокого космоса. Также был поставлен другой эксперимент, когда одна наземная станция по мощному лазеру передала большой пакет данных на зонд, а зонд передал их обратно на другую наземную станцию на телескоп Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего, Калифорния. Пакет данных совершил путешествие туда и обратно, проделав в космосе путь дальностью 450 млн км. Наконец, была проверена возможность принимать оптический сигнал с «Психеи» одновременно двумя станциями на два далеко разнесённых телескопа. Такая возможность может поднять скорость передачи данных за счёт снижения уровня ошибок, надо полагать , а также обеспечит канал связи, даже если над одной из станций приёма будет облачно, что для лазера станет непробиваемой стеной.
Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных
Сеанс связи с зондом состоялся, когда тот был на удалении 226 млн км от Земли, что в полтора раза больше, чем расстояние между Солнцем и Землёй. Российские учёные и инженеры успешно установили связь с микроспутником «Импульс-1», который был разработан для изучения Солнца и проверки лазерной спутниковой связи. Лазерная связь между спутниками связи на орбите предоставит возможность абонентам на Земле обмениваться данными с малыми задержками, что позволит пассажирам самолётов.
Деятельность
- NASA впервые протестирует лазерную связь в космосе » Актуальные новости
- CubeSat продемонстрирует самую быструю лазерную связь NASA из космоса » Android-Robot
- "Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink | ComNews
- NASA испытало систему лазерной связи на орбите
- Категории статьи
Учёные протестировали лазерную связь на расстоянии 226 000 000 км (2 фото + видео)
Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи. Беспроводные терминалы лазерной связи могут обеспечить надежную связь между научными группами, базовыми лагерями и исследовательскими станциями, преодолевая преграды и. В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. Холдинг Росэлектроника Госкорпорации Ростех представляет на выставке Связь-2024 образцы перспективной электронной компонентной базы, разработанные в рамках программы.
Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны
Иногда в состав АОЛС входит резервный радиоканал [2]. Применение[ править править код ] Беспроводная оптика рассматривается в качестве решения: на участках последней мили в условиях городской застройки для связи между многоэтажными домами, бизнес-центрами и узловыми точками сети ; для организации связи от узлов связи оператора до базовых станций сетей сотовой связи при больших объёмах передаваемого цифрового трафика 4G, LTE ; для связи объектов, когда прокладка кабеля невозможна промзоны, горная местность, железная дорога или стоимость этой прокладки велика; в качестве временного канала связи, а также в случаях, когда необходимо срочно организовать канал связи горячий резерв ; когда требуется закрытый канал связи, невосприимчивый к радиопомехам и не создающий их аэропорты, близость радиолокаторов, линий электропередач ; при необходимости уменьшения задержек [3] по сравнению с кабельными линиями. В космической технике[ править править код ] В настоящее время осуществлена успешная передача оптического лазерного сигнала на расстояние нескольких сотен тысяч километров. Сигнал бортового лазерного излучателя инфракрасный диодный неодимовый лазер был успешно принят земным приёмником на расстоянии 24 млн км.
Бортовое оборудование Ориона также будет генерировать постоянные незначительные вибрации, любой из которых будет достаточно для неточной отправки оптического сигнала. Она будет измерять вибрации от корабля и производить противоположные вибрации, чтобы в итоге устранить их — «как наушники с шумоподавлением», говорит Корнуэлл.
Последнее препятствие для работы O2O — это облачный покров на Земле. Инфракрасные волны с длиной 1550 нм, которые использует O2O, легко поглощаются облаками. Лазерный луч может без проблем пройти почти 400 000 км от Луны и быть заблокированным всего в паре километров над поверхностью Земли. На сегодняшний день лучшая защита от потери сигнала из-за облаков состоит в отправке лучей к нескольким приемникам сразу. Оптическая система Lincoln Lab на антивибрационной платформе. Шлюз The Gateway , который планируется построить в 2020-х годах, предоставит гораздо более широкие возможности для высокоскоростной лазерной связи в космосе.
Она будет служить плацдармом и ретранслятором связи для лунных исследований. Используя возможности Шлюза по максимуму, можно за считанные секунды скачать двухчасовой фильм в HD-качестве. Шлюз даст возможность построить постоянную оптическую магистральную линию связи между Землей и Луной. Еще одна вещь, для которой НАСА хотела бы использовать Шлюз — это передача информации о местоположении и времени на транспортные средства на поверхности Луны. Вместо этого, единственный луч от Шлюза может предоставить лунному роверу точное расстояние, азимут и время для определения его точного положения на Луне. Более того, использование оптической связи может освободить радиоспектр для научных исследований.
Робинсон отмечает, что дальняя сторона Луны является оптимальным местом для строительства радиотелескопа, потому что он будет защищен от помех с Земли. Если бы все системы связи вокруг Луны были оптическими, то ничто не будет портить наблюдения. Кроме того, ученые и инженеры все еще не уверены, что еще они будут делать с высокими скоростями передачи данных в Шлюзе. В ближайшие годы другие миссии будут проверять, хорошо ли работает лазерная связь в глубоком космосе. Например, миссия НАСА к астероиду Психея поможет определить, насколько точно можно нацелить оптическую систему связи и насколько мощными могут быть лазеры, прежде чем они начнут повреждать телескопы, используемые для передачи сигналов. Но ближе к дому связь, необходимая для работы и жизни на Луне, может быть обеспечена только лазерами.
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. Это зависит от текущего взаимного расположения двух планет: расстояние между ними может составлять от 55 до 400 с лишним миллионов километров. Соответственно, сейчас ровер Perseverance и вся прочая марсианская техника получают команды инженеров с задержкой в несколько минут. Лазер, конечно, быстрее самого себя, то есть быстрее света, лететь не может, но учёные давно подметили, что лазерная связь была бы во много раз эффективнее радио за счёт того, что лазерный луч — очень "сконцентрированный", узкий. Как объясняют в NASA, это "плотные" волны.
Он сделал это с удивительного расстояния в 226 млн км, что в два раза меньше расстояния между Землей и Солнцем около 150 млн км , и со скоростью, значительно превышающей поставленную проектом цель. Эксперимент проходит все более успешно После запуска "Психеи" DSOC первоначально использовалась для передачи данных, предварительно загруженных в лазерный приемопередатчик. С тех пор проект продемонстрировал, что приемопередатчик может принимать данные с мощного восходящего лазера на объекте JPL Table Mountain вблизи Райтвуда, Калифорния. Данные также могут быть отправлены на приемопередатчик, а затем повторно соединены с Землей в ту же ночь.
Лазерная технология связи в этом демонстрационном проекте НАСА предназначена для передачи данных со скоростью в 10-100 раз быстрее, чем современные радиочастотные системы, используемые сегодня в космических миссиях.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
«Роскосмос» планирует заняться лазерной связью на околоземной орбите. Смысл в том, что преимуществом использования лазерной связи перед радиоволнами является увеличенная полоса пропускания, позволяющая передавать больше данных за меньшее время. Система оптической связи Орион Artemis II (O2O) обеспечит лазерную связь во время миссии Artemis II. Летный лазерный приемопередатчик для демонстрации технологии оптической связи в глубоком космосе (DSOC) в JPL в апреле 2021 года. В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. Миссия НАСА Psyche, которая отправилась на исследование астероида 16 Psyche в Главном поясе, успешно провела первый тест лазерной связи в глубоком космосе.
Сообщить об ошибке в тексте
- Российский терминал лазерной связи
- Российская сеть лазерных станций
- ПЛС - Прогрессивная Лазерная Связь
- Как посмотреть запуск новой связи NASA?