Как NASA реализовало первую в истории лазерную связь в космосе: результаты проектов LCRD и ILLUMA-T

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Оффтопик

Космос является источником большого количества данных, которые могут способствовать пониманию нашей планеты, нашей Солнечной системы и нашего места во Вселенной. Однако традиционные способы связи, основанные на радиоволнах, имеют ряд недостатков, таких как низкая пропускная способность, высокая задержка и уязвимость к помехам. Лазерная связь, или оптическая связь, — это технология, которая использует инфракрасный свет вместо радиоволн для передачи и приема сигналов. Целью данной статьи является описание основных преимуществ и характеристик лазерной связи, а также представление результатов технологических экспериментов NASA по лазерной связи, LCRD и ILLUMA-T.

НАСА ILLUMA-T связывается с LCRD посредством лазерного сигнала
НАСА ILLUMA-T связывается с LCRD посредством лазерного сигнала
Автор: NASA / Dave Ryan Источник: phys.org

Лазерная связь имеет ряд преимуществ перед радиосвязью, таких как:

  • Более высокая пропускная способность. Лазерная связь может передавать данные со скоростью до 1,2 гигабит в секунду, что в десятки раз больше, чем у радиосвязи. Это позволяет передавать больше информации за меньшее время, например, высококачественные изображения, видео и аудио.
  • Более низкая задержка. Лазерная связь имеет более короткое время передачи сигнала, так как лазерный луч более прямолинеен, чем радиоволна. Это улучшает качество связи, особенно для дальних и движущихся объектов, таких как спутники и космические аппараты.
  • Более высокая безопасность. Лазерная связь более устойчива к помехам и перехвату, так как лазерный луч более узконаправленный, чем радиоволна. Это повышает защиту конфиденциальных и важных данных, которые передаются по космической связи.
Дорожная карта НАСА по лазерной связи: демонстрация возможностей лазерной связи в нескольких миссиях в различных космических режимах
Дорожная карта НАСА по лазерной связи: демонстрация возможностей лазерной связи в нескольких миссиях в различных космических режимах
Автор: NASA/Dave Ryan Источник: phys.org

Для демонстрации и развития технологий лазерной связи NASA провело два технологических эксперимента: LCRD и ILLUMA-T.

LCRD (Laser Communications Relay Demonstration — Демонстрация лазерной коммуникационной ретрансляции) — это первый в мире лазерный ретранслятор, расположенный на геосинхронной орбите. LCRD был запущен в 2021 году и предназначен для тестирования и усовершенствования технологий лазерной связи, а также для обеспечения связи между различными космическими аппаратами и наземными станциями. LCRD состоит из двух оптических терминалов, которые передают и принимают лазерные сигналы, и двух радиочастотных терминалов, которые обеспечивают резервную связь. LCRD также имеет две наземные станции, расположенные в Калифорнии и на Гавайях, которые служат для приема и передачи лазерных сигналов от и к LCRD. LCRD провел более 300 конфигураций экспериментов, чтобы проверить работоспособность и надежность лазерной связи в различных условиях.

ILLUMA-T (Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal — Интегрированный терминал пользователя LCRD с низкоорбитальным модемом и усилителем) — это демонстрационная система, которая показывает, как действующая миссия, в данном случае Международная космическая станция, может использовать лазерный ретранслятор, расположенный на геосинхронной орбите. ILLUMA-T был запущен в 2023 году и установлен на Международной космической станции. ILLUMA-T состоит из оптического терминала, который передает и принимает лазерные сигналы от и к LCRD, и радиочастотного терминала, который обеспечивает резервную связь. ILLUMA-T и LCRD успешно обменялись данными впервые 5 декабря 2023 года, осуществив первый в истории NASA двунаправленный, полный лазерный ретрансляционный канал.

Лазерная связь — это новый уровень космической коммуникации, который открывает новые возможности для науки и исследований. С помощью лазеров мы можем передавать данные быстрее и надежнее, чем с помощью радиоволн. Лазеры помогают нам расширить наши научные горизонты и узнать больше о том, что нас окружает. Лазеры — это свет, рассеивающий темноту космоса.

2 комментария

105619348277359523538@google
первую лазерную связь с космосом осуществил советский Терра-3 с шатлом, над когда тот пролетал над Казахстаном
110125983524193621388@google
С добрым утром. Но хочу заметить не любой галактики так.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

С какой скоростью на самом деле растут горы: древний супервулкан дал геологам точный ответ

Определение скорости роста горных хребтов — одна из самых сложных прикладных задач физической геологии. Земная кора непрерывно деформируется под действием тектонических сил, однако...

Как гиена разгрызает кости, которые не поддаются льву: в чём секрет её челюстей?

Когда лев завершает трапезу, на земле остаются фрагменты скелета, которые для большинства хищников представляют лишь несъедобный остаток. Бедренная кость антилопы гну или ребро зебры не поддаются...

Механическая клавиатура, которая отлично подружилась с MacBook Neo: обзор VAIVER Leaf V3

Механических клавиатур сейчас огромное количество, и на бумаге многие из них выглядят практически одинаково: переключатели, несколько вариантов подключения, подсветка, компактный корпус. Но когда...

Зачем раньше в деревнях на заборы вешали глиняные горшки и бутылки

В любом деревенском пейзаже раньше да и иногда и сегодня можно было увидеть стеклянные бутылки или банки, насаженные на колья изгороди, и глиняные крынки, висящие на плетне. Но для чего же...

Великая Каменная стена вдоль реки Лены: чем знамениты Ленские Столбы и почему их точно стоит увидеть

Пока туристы штурмуют Китай, желая полюбоваться Великой Китайской стеной, в глубине Якутии вдоль русла реки Лены стоит своя неприступная стена из каменных столбов. Кто их построил? Неведомые...

Всего 1,8 см воды: как солончак Уюни превращается в крупнейшее зеркало на Земле

Каждый год в декабре на высокогорном плато Альтиплано в Боливии начинается трансформация, которая превращает самый большой солончак планеты в непрерывную оптическую поверхность. Спутники NASA и ESA...