Эксперимент НАСА "Оптическая связь в глубоком космосе" (DSOC) призван проложить путь к использованию лазерной связи для передачи данных из глубокого космоса. Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью. При этом инфракрасный свет, который может использовать лазерная связь, имеет гораздо более высокую частоту, чем радиоволны.
Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь
NASA впервые запускает в тестовом режиме инновационную лазерную связь. Лазерную связь успешно протестировали на расстоянии в 226 миллионов километров. NASA передало информацию к зонду Psyche, который отправляется к астероиду Психея, с помощью лазерной системы связи.
Российские учёные наладили связь со спутником, наблюдающим за Солнцем
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. Межспутниковая лазерная связь одна из ключевых концепций в Starlink, что сделает сеть независимой от наземных станций сопряжения и позволит передавать траффик напрямую от. Смысл в том, что преимуществом использования лазерной связи перед радиоволнами является увеличенная полоса пропускания, позволяющая передавать больше данных за меньшее время. Лазерная связь может обеспечить высокоскоростную передачу данных с Марса, что очень важно для будущих колонистов. Эксперимент НАСА "Оптическая связь в глубоком космосе" (DSOC) призван проложить путь к использованию лазерной связи для передачи данных из глубокого космоса.
NASA испытало систему лазерной связи на орбите
В ближайшей перспективе разработчики планирует представить версию терминала с усовершенствованной оптикой. Ранее издание SpaceNews сообщило, что американская компания John Deere выбрала SpaceX для подключения своих беспилотных тракторов к спутниковому интернету для обеспечения их автономной работы в условиях сельской местн ости.
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. Как сообщается в исследовании, фотонам потребовалось около 50 секунд, чтобы добраться от космического корабля до Земли. Когда же аппарат достигнет самого дальнего расстояния, лазеру понадобится 20 минут, чтобы достичь Земли, а затем вернуться назад к космическому аппарату.
За это время сместится и Земля, и сам аппарат. Поэтому для обеспечения стабильной связи необходимо учитывать данный фактор. Аппарат Psyche успешно передал на Землю лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров Во время эксперимента, система DSOC смогла передать сигнал на Землю и получить его обратно, что уже является большим успехом.
Более современная космическая связь может ускорить научные исследования в ходе миссий в дальний космос реклама 14 ноября НАСА смогло принять лазерный сигнал, исходящий от прибора, находящегося на борту космического аппарата «Психея», который в настоящее время удалился от Земли на дистанцию свыше 16 миллионов километров. Это расстояние более чем в 40 раз превышает среднее расстояние от Земли до Луны. Зонд "Психея" направляется к одноименному металлическому астероиду. Аппарат "Психея" у одноименного астероида в представлении художника реклама Испытания системы дальней космической оптической связи DSOC начались в Калифорнии, на базе Лаборатории реактивного движения в Столовой горе.
Там, на холмах недалеко от Лос-Анджелеса, инженеры включили маяк исходящей линии связи — лазер ближнего инфракрасного диапазона, направленный в сторону "Психеи".
NASA использует радиоволны для связи с миссиями за пределами Луны, но ближний инфракрасный свет позволяет упаковывать данные в значительно более плотные волны, что позволяет отправлять и принимать больше данных. Эксперимент DSOC направлен на демонстрацию скоростей передачи данных в 10-100 раз больше, чем у современных радиочастотных систем, используемых космическими аппаратами сегодня, согласно NASA. 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.
Лазерная связь заменит радио. Испытания на пороге очередного космического прорыва.
| Британцы испытали лазерную связь для беспилотников | Опыт по созданию терминалов лазерной связи АО «НПК «СПП» и результаты космического эксперимента «Система лазерной связи» (КЭ СЛС) могут быть использованы для дальнейших. |
| Космическая лазерная связь - это будущее подключения к Интернету | Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден. |
| Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи | Задача связи на таких дистанциях требует астрономической точности, но, в случае успеха, сулит огромные преимущества, поскольку лазерный свет имеет более короткие длины волн. |
| НАСА протестировало лазерную связь в космосе на расстоянии свыше 16 000 000 км | Лазерную связь успешно протестировали на расстоянии в 226 миллионов километров. |
CubeSat продемонстрирует самую быструю лазерную связь NASA из космоса
Лазерная связь может обеспечить высокоскоростную передачу данных с Марса, что очень важно для будущих колонистов. NASA передало информацию к зонду Psyche, который отправляется к астероиду Психея, с помощью лазерной системы связи. С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас. Лазерная система связи SpaceX Starlink передаёт 42 млн гигабайт данных в день.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
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. У них уже есть испытанные образцы — железные коробки, которые общаются лазерными лучами, отметил он. В начале этого года в Московском физико-техническом институте представили макет терминала космической лазерной связи. В отличие от радиоволн луч лазера не так сильно рассеивается, а плотность его излучения в целевом секторе больше, чем у радиопередатчика, что позволяет обойтись без приемников длиной в десятки метров, заявляли авторы проекта.
В мире самой известной компанией, работающей в этой области, является американская SpaceX, чьи спутники Starlink стали оснащать терминалами лазерной связи с 2021 года. В феврале этого года представители Starlink рассказывали о преимуществах лазерной связи между Землей и космосом: с ее помощью спутники могут обеспечить все потребности клиентов в течение двухчасового окна. Проект можно считать перспективным, поскольку сейчас в рамках различных федеральных программ активно идет разработка низкоорбитальных и среднеорбитальных группировок космических аппаратов, добавил начальник отдела интеграции телеком-решений Научно-исследовательского центра телекоммуникаций Московского физико-технического института Геннадий Себекин.
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.
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.
Чтобы решить эту проблему, исследователи работали с поставщиком усилителя. 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.
Лазерная связь заработает в России
Подобные скорости в оптике будут на один—два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне. Оптика на порядок увеличила бы его пропускную способность. Блок лазерного приёмопередатчика «Психеи» не предназначен для передачи научных данных с борта зонда на Землю. Для демонстрации и испытаний возможностей оптической связи видео и другие данные были записаны в него ещё на Земле.
Оптика должна многократно поднять скорость связи с далёкими станциями и будущей марсианской базой в частности. 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. Это лучше всяких слов доказало, что концепция дальней космической оптической связи по сути верна и успешно реализуется. По крайней мере, в экспериментальных установках. На более близких дистанциях скорость оптической связи ощутимо выше.
Оптическая связь уже была продемонстрирована на низкой околоземной орбите и на Луне, но DSOC — это первое испытание в дальнем космосе. При демонстрации необходимо учесть время, необходимое для прохождения света от космического аппарата до Земли: на самом дальнем расстоянии от нашей планеты фотоны ближнего инфракрасного диапазона, излучаемые DSOC, пройдут обратный путь примерно за 20 минут во время испытаний 14 ноября путь от «Психеи» до Земли занял около 50 секунд. За это время и космический аппарат, и планета переместятся, поэтому лазеры восходящей и нисходящей линии связи должны будут подстроиться под изменение положения. Кроме того, мы смогли отправить некоторые данные, то есть обменяться «битами света» из космоса и в космос». Москва, Большой Саввинский пер.
Лазерная связь может изменить всю парадигму исследований для ученых на Земле, занимающихся научными и технологическими исследованиями на борту космической станции. Астронавты проводят исследования в различных областях, таких как биологические и физические науки, технологии, наблюдение Земли и многое другое, в орбитальной лаборатории во благо всего человечества. ILLUMA-T способен обеспечить высокую скорость передачи данных для этих экспериментов и отправить на Землю гораздо больше информации одновременно. Фактически, при скорости передачи 1,2 гигабит в секунду ILLUMA-T способен передать объем данных, сравнимый с продолжительностью среднего фильма, за считанные секунды. Мы продемонстрировали, что можем преодолеть технические проблемы успешной космической связи с использованием лазерной связи. Сейчас мы проводим операционные демонстрации и эксперименты, чтобы оптимизировать внедрение известных технологий в миссии для максимального развития нашего исследования и науки — Дэвид Израиль, архитектор по космической связи и навигации в NASA. Эксперименты LCRD проводятся с участием представителей промышленности, научного сообщества и других государственных агентств. Среди других проводимых экспериментов также включено изучение влияния атмосферы на лазерные сигналы.
"Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink
Представители «ИКС Холдинга» отказались комментировать эту инициативу. Однако, как указано на портале hh. Вакансии включают в себя позиции руководителя, администратора проекта, архитектора ПО и системного инженера. Лазерная связь, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обладает рядом преимуществ перед радиосвязью, включая высокую скорость и возможность передачи на большие расстояния.
То есть, с наземной станцией связывается не каждый борт, а только некоторые. Получается так называемая Mesh-сеть с ячеистой топологией, что обеспечивает высокую отказоустойчивость, поскольку при «падении» одного из оптических каналов связь все равно будет реализована «обходным» маршрутом. 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.
Проект набирает команду, включая руководителя, администратора, архитектора ПО и системного инженера — об этом говорится в соответствующих объявлениях о найме на работу. Инвестиции в проект составили 2 млрд рублей от ВТБ, при этом структура собственности компании не раскрывается. Эксперты подчеркивают перспективность проекта в свете развития космических технологий и важность научной базы для его реализации.
Кроме того, инженерам впервые удалось скомандовать передатчику начать отправку данных, собранных «Психеей», по оптическому каналу. Одновременно с передачей информации по радиочастоте лазерные системы передавали часть тех же данных Паломарской обсерватории. Зонд вновь стал передавать данные о состоянии своих систем. Проблема была вызвана неисправностью чипа памяти в подсистеме полетных данных FDS , которая отвечает за упаковку научных и инженерных данных перед их отправкой на Землю. Также по теме.
Установлен мировой рекорд дальности передачи лазерного сигнала
Особое преимущество лазерная связь имеет в том случае, когда, кроме данных ЛВС, требуется передача телефонного потока ИКМ30. Лазерная связь будет полезна как для МКС, так и для будущих полетов на Луну и Марс. В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден.
Космическая лазерная связь - это будущее подключения к Интернету
| НАСА протестировало лазерную связь в космосе на расстоянии свыше 16 000 000 км | Эксперимент «ЭКОЛИНС» запланирован на 2023 год, по нему уже завершена стадия технического проектирования, сообщают «РИА Новости». |
| В России создали образец терминала космической лазерной связи | Лазерные станции используются для решения задач наземного автоматизированного комплекса управления группировкой отечественных космических аппаратов (КА). |
| В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров | Инженеры NASA испытали первую систему лазерной связи, работающую на межпланетных расстояниях. |
НАСА протестировало лазерную связь в космосе на расстоянии свыше 16 000 000 км
| Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию | «Роскосмос» планирует заняться лазерной связью на околоземной орбите. |
| В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров | На прошедшей на этой неделе в Брюсселе конференции SITA IT SUMMIT была представлен проект системы связи в небе при помощи прорывной лазерной технологии. |
Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных
Помимо преимуществ более высокой скорости передачи данных, лазерные системы также предлагают ключевые преимущества при проектировании космических кораблей благодаря их меньшему весу и снижению энергопотребления. В настоящее время LCRD демонстрирует преимущества лазерной ретрансляции на геосинхронной орбите 22000 мили от Земли для дальнейшего совершенствования лазерных возможностей НАСА путем передачи данных и проведения экспериментов между двумя наземными станциями. Эта демонстрация покажет, как лазерная связь может принести пользу миссиям ОСЗ. Как только это будет завершено, команда направится к первому источнику света полезной нагрузки — важной вехе миссии, которая передаст первый лазерный свет на LCRD через его оптический телескоп. Как только появится первый свет, начнутся эксперименты по передаче данных и лазерной связи, которые будут продолжаться на протяжении всей запланированной миссии.
Сегодня даже самые передовые космические аппараты тратят по полтора часа на то, чтобы отправить с Марса одно качественное изображение. В 2023 году агентство NASA запустило роботизированный аппарат "Психея" для изучения крупного и богатого металлами одноименного астероида в главном поясе, между Марсом и Юпитером. 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.
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.
Система лазерной связи подключилась к радиопередачику «Психеи», а затем отослала копию инженерных данных по световому лучу. Кроме того, инженерам впервые удалось скомандовать передатчику начать отправку данных, собранных «Психеей», по оптическому каналу. Одновременно с передачей информации по радиочастоте лазерные системы передавали часть тех же данных Паломарской обсерватории. Зонд вновь стал передавать данные о состоянии своих систем.