НАСА и ЕКА тестируют новую лазерную систему космической связи
Космическая связь осуществлялась по радио со дня запуска первого cпутника в 1957 году. Это устоявшаяся и надёжная технология, но она постепенно себя исчерпывает. Объём передачи данных возрастает в геометрической прогрессии на протяжении последних десятилетий, и НАСА ожидает, что эта тенденция только укрепится. Существующие системы связи изживают себя, и поэтому НАСА и ЕКА (Европейское космическое агентство) выходят за рамки радиовещания. В рамках нового проекта ЕКА завершило испытания части системы новых средств сообщения, готовясь к демонстрации в октябре, во время которой это средство будет получать лазерные данные со спутника НАСА на Луне.
Доказано, что лазеры способны передавать огромные объёмы данных по волоконно-оптическим кабелям. Лучшее онлайн казино Буй Казино . Актуальное зеркало сайта, хороший выбор игр. Можете играть бесплатно и на деньги. Инженеры считают, что при использовании в космических видах связи, они могли бы передавать до 622 мегабит данных в секунду. Другим преимуществом лазеров является то, что они используют меньшую длину волны, чем радио (в 10,000 раз короче). Это означает, что лазеры могут направлять узкий луч, а также им потребуется антенна намного меньше, чем для радио, но с той же силой сигнала. Всё это означает, что потребуется меньший объём оборудования, что приведет к существенной экономии средств. Кроме того, узость лазерного луча обеспечивает гораздо более высокую безопасность связи.
Платформой для октябрьской демонстрации продукта является программа изучения лунной атмосферы и пылевого окружения НАСА (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE). Как видно из названия, целью программы является изучение почти не существующей лунной атмосферы и пыли, слой которой может быть приподнят от поверхности Луны разрядом статического электричества. Программа основана на унифицированной модульной космической платформе (Modular Common Spacecraft Bus), которая представляет собой программу НАСА по строительству космических аппаратов более быстрым и дешёвым способом, с использованием унифицированных конструкций. Одной из частей её основных экспериментов является демонстрация лазерной связи с Луной (Lunar Laser Communications Demonstration, LLCD).
LLCD похожа на систему OPALS (Optical Payload for Lasercomm Science ), но вместо тестирования связи на расстоянии нескольких сотен миль - между Землей и Международной космической станцией - LLCD испытает технологию на расстоянии, превышающим четверть миллиона миль. Тест включает в себя передачу сотен миллионов лазерных импульсов света из лунного космического терминала Lasercomm (LLST), на борту космического корабля LADEE, который летит вокруг Луны.
Вся система, разработанная Массачусетским технологическим институтом, весит 29,4 кг и состоит из трёх модулей: оптического модуля с телескопом в 10,1-см, установленного с внешней стороны корабля, модемного и управляющего электронного модуля. Устройство направляет инфракрасный луч света, мощностью в 0,5 Вт, на Землю, а также может принимать данные с Земли, однако только при скорости 20 Мбит. Эти передачи данных будут приниматься тремя наземными станциями - в Нью-Мексико, Калифорнии и Испании. При этом будет использоваться наземный лунный терминал Lasercomm (LLGT). Он состоит из восьми телескопов в пределах от 15,2 до 43,1 см, расположенных в корпусе из стекловолокна.
Вклад ЕКА в проект – это предоставление для использования оптической наземной станции на Тенерифе (Испания). В ходе подготовки космическое агентство модернизировало LLGT. Технология была испытана в июле в Цюрихе с использованием нового детектора и систем дешифрования, измерения дальности и передатчика. Между тем, НАСА и Массачусетский технологический институт поставили для исследований лазерных симулятор, который позволяет инженерам проверить совместимость с американской системой.
«Тестирование прошло по плану, и мы определили ряд вопросов, так что мы будем готовы к середине сентября запустить LADEE», - заявил Зоран Содник (Zoran Sodnik), менеджер по проекту «Лунный оптический канал связи ЕКА». «Наша наземная станция соединится с двумя станциями НАСА, а также с с LADEE, и мы стремимся продемонстрировать готовность оптической связи для будущих полётов на Марс или в какое-либо ещё место в Солнечной системе».
LADEE будет запущен в этом году на ракете-носителе Minotaur V в центре полётов Wallops Goddard Space в штате Виргиния. Первый тест LADEE ожидается в середине октября, через четыре недели после запуска.
По данным НАСА, использование лазеров позволит улучшить передачу данных в режиме реального времени связь и передачу видео с помощью 3D изображений высокой четкости. Примером увеличенной мощности этой системой может служить следующий факт: чтобы передать полнометражный фильм высокого качества в диапазоне сверхвысоких радиочастот потребуется 639 часов, в то время как LLCD технология может сделать то же самое за восемь минут.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru