Новая лазерная сеть может обеспечить контакт космоса с Землей в 1000 раз быстрее

Новый «лазерный» проект, запускаемый в штате Западная Австралия, может произвести революцию в глобальных коммуникациях.

Две оптические наземные станции в стратегически расположенной сети успешно приняли лазерные сигналы с немецкого спутника Исследователи утверждают, что это открывает путь к увеличению пропускной способности связи космос-Земля в ошеломляющие 1000 раз.

Инициативу «TeraNet» возглавляет ученый-астрофотоник Саша Шедиви из Университета Западной Австралии (Вашингтон). ) и финансируется демонстрационной миссией Австралийского космического агентства с Луны на Марс.

«Общая цель проекта — внести вклад в реализацию видения Австралии следующего поколения космических исследований», — сказал Шедиви журналу ScienceAlert.

>

С момента запуска «Спунтика-1» в 1957 году связь между спутниками осуществляется посредством радиоволн. Их низкочастотный сигнал ограничивает их способность передавать данные, и после почти 70 лет развития радиоволновая связь становится неспособной удовлетворить огромный спрос на передачу данных.

«Его вынудили это абсолютная крайность, но теперь это действительно узкое место», — сказал Шедиви.

Поскольку на орбите Земли вращаются тысячи спутников, собирается огромный объем данных, которые необходимо отправить обратно. Решением может стать высокочастотная лазерная связь.

«Перейдя на инфракрасные лазерные лучи для связи, мы получаем в 100 или 1000 раз большую пропускную способность», — сказал Шедиви.

Исследователи надеются, что среди множества потенциальных применений эта мощная система спутниковой связи поможет людям чувствовать себя более связанными с освоением космоса, чем когда-либо прежде.

«Мы можем иметь несколько ракурсов камеры и видеосъемку следующего фильма в формате 4K. людей, высадившихся на Луну», — сказал Шедиви. «Я думаю, что это действительно интересный аспект технологии».

Традиционная радиосвязь, как правило, имеет широкую зону вещания, что может привести к перекрытию и помехам между радиосигналами. Коротковолновые сигналы, используемые TeraNet, будут более сфокусированными.

«При использовании оптических сигналов вместо 100 километров [62 миль] в поперечнике ваш луч может достигать 100 метров [328 футов] в поперечнике. . Итак, вы на самом деле нацелены на отдельного пользователя на местах», — сказал Шедиви.

При таких очевидных преимуществах может показаться удивительным, что оптическая связь не получила более широкого распространения. Но у этих лазерных систем есть недостаток.

В отличие от своих радиоволновых аналогов, целевые коротковолновые сигналы подвержены помехам. Лазеры легко прерываются облаками, что делает их ненадежным вариантом для спутниковой связи.

У команды есть удивительно простое решение. Система будет иметь наземные станции в нескольких местах в штате Вашингтон, подключенные к одной и той же сети, поэтому будем надеяться, что хотя бы одна станция всегда будет иметь четкую связь со спутником.

«Если в Перте облачно, спутник может загрузить свои данные в Мингенью, в 300 километрах [186 милях] к северу», — сказал Шедиви.

Если обе станции в Перте и Мингенью заблокированы облаком, у программы TeraNet есть последний козырь в рукаве. : дополнительный приемник наземной станции, установленный на задней части джипа, который можно отвезти в любые координаты, необходимые для достижения наилучшего сигнала.

Если эта первоначальная сеть из трех станций окажется успешной, команда уже готова намерен сотрудничать с другими организациями на восточном побережье Австралии и в Новой Зеландии для создания сети австралийских оптических наземных станций, и это только начало.

«Географическое положение штата Вашингтон идеально подходит для того, чтобы стать частью глобальная коммуникационная инфраструктура, контролирующая большую часть Индийского океана и охватывающая Юго-Восточную Азию и полярный регион», — рассказал Шедиви журналу ScienceAlert.

После создания глобальная сеть оптической связи обеспечит непрерывную, сверхбыстрая загрузка спутниковых данных. Это может изменить ситуации, требующие быстрого обмена большими объемами данных, например, реагирование на стихийные бедствия.

Сейчас может быть всего три наземные станции, но потенциально это станет предвестником новой космической эры связи.

Сейчас это может изменить ситуацию, требующую быстрого обмена большими объемами данных, например, реагирование на стихийные бедствия.

Сейчас может быть только три наземные станции, но потенциально это станет предвестником новой космической эры связи.

Сейчас это может быть только три наземные станции.

p>

«Эта демонстрация — важнейший первый шаг», — говорит Шедиви.