NASA создает первую двустороннюю лазерную систему связи между Землей и космосом

Космические миссии НАСА постоянно генерируют огромное количество данных, которые необходимо передавать на Землю для анализа и использования. Однако традиционные радиочастотные системы связи имеют свои ограничения по скорости, пропускной способности и энергоэффективности. Поэтому НАСА разрабатывает и тестирует новую технологию — лазерную связь, которая использует невидимый инфракрасный свет для отправки и получения информации с высокими скоростями передачи данных.

Лазерная связь — это передача информации с помощью лазерных лучей, которые фокусируются на определенную точку в космосе или на Земле. Лазерные лучи имеют более высокую частоту и меньшую длину волны, чем радиоволны, что позволяет передавать больше данных в единицу времени. Кроме того, лазерные лучи имеют меньшее расхождение, то есть они менее подвержены рассеиванию и искажению при прохождении через атмосферу или космическое пространство.

НАСА демонстрирует лазерную связь на нескольких миссиях, показывая преимущества инфракрасного света для научных и исследовательских миссий, передающих терабайты важных данных. В ноябре 2023 года на Международную космическую станцию (МКС) будет запущен экспериментальный модуль ILLUMA-T (Integrated Laser Communications Relay Demonstration Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal), который продемонстрирует, как миссии на низкой околоземной орбите могут использовать лазерную связь. Модуль ILLUMA-T будет работать совместно с спутником LCRD (Laser Communications Relay Demonstration), который был запущен в декабре 2021 года и сейчас демонстрирует преимущества лазерной связи с геосинхронной орбиты, передавая данные между двумя наземными станциями в Калифорнии и Гавайях.

Вместе ILLUMA-T и LCRD завершат первую двустороннюю конечно-конечную лазерную систему связи НАСА. Модуль ILLUMA-T будет передавать данные с МКС к LCRD со скоростью 1,2 гигабита в секунду, а LCRD будет отправлять данные на наземные станции, откуда они будут направлены в центр управления миссии LCRD в Нью-Мексико. Там инженеры будут проверять точность и качество данных, прошедших через этот конечно-конечный процесс ретрансляции.

Лазерная связь открывает новые возможности для космических миссий, так как она позволяет передавать больше данных за меньшее время и с меньшим энергопотреблением. Это может ускорить открытия для исследователей, а также улучшить коммуникацию и навигацию для пилотируемых и беспилотных миссий. НАСА планирует использовать лазерную связь для будущих миссий на Луну и Марс, а также для изучения других планет и астероидов.