Лазерная связь позволит передавать на Землю от 10 до 100 раз больше данных, чем современные радиочастотные системы.
Лазерная связь заменит радио. Испытания на пороге очередного космического прорыва.
С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас. Лазерная связь может обеспечить высокоскоростную передачу данных с Марса, что очень важно для будущих колонистов. Однако установка космической связи на основе лазеров сопряжено с рядом технических -первых, лазерный свет формирует достаточно узкий лучи. Лазерная связь позволяет передавать в 1 000 раз больше данных за единицу времени с в 10 раз большей скоростью. Лазерная система связи SpaceX Starlink передаёт 42 млн гигабайт данных в день. Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи.
Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны
Он входит в состав кластера из девяти космических аппаратов. После успешного выведения на целевую орбиту были установлены начальные каналы связи с «Импульсом-1», который, как ожидается, будет работать на орбите около двух лет. Разработкой платформы занималась компания Orbital Systems LLC, которая отвечает за сервисные системы и силовую структуру спутника. Кроме того, спутник оснащен двумя ключевыми приборами полезной нагрузки: 1.
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. Тем не менее, команда зонда смогла продублировать передачу фрагмента инженерных данных с борта зонда по оптическому каналу в то же время, как эти данные передавались по основному радиоканалу. Тем самым NASA получило возможность заявить, что впервые по оптике были переданы инженерные данные с борта космического корабля из глубокого космоса.
Например, первый сеанс оптической связи с «Психеей» состоялся, когда она улетела от Земли на 31 млн км. 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.
При этом чем выше частота до 1,5 ГГц , тем больше объём передаваемой информации. Далее сигнал демодулируется и преобразуется в сигналы выходного интерфейса. Длина волны в большинстве реализованных систем варьируется в пределах 700—950 нм или 1550 нм, в зависимости от применяемого лазерного диода. Ключевой принцип АОЛС основан на компромиссе: чем большую продолжительность простоев вследствие неблагоприятных погодных условий туманов допускает заказчик, тем протяжённее будет канал связи.
Иногда в состав АОЛС входит резервный радиоканал [2].
Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны
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. То есть, если сейчас они с охраняются бортовыми самописцами и анализируются только после катастрофы и мы знаем, что послужило ее причиной , то в будущем можно будет эти катастрофы предотвратить.
Однако в новой работе авторы уверяют, что переданный ими лазерный сигнал оказался даже более стабильным, чем атомные часы. Для достижения такого эффекта команда использовала множество различных тонких настроек, включая контроль температуры, шумоподавление и автоматическую регулировку удерживающих оборудование устройств. Сам лазерный луч был отправлен из окна пятого этажа здания, расположенного от конечной цели - площадки, на расстоянии 1,2 километра. На этой площадке было установлено специальное зеркало, которое отразило луч и вернуло его обратно к источнику. Эксперимент занял примерно пять минут. Он открывает новые возможности перед наукой.
Все его компоненты можно вместить в небольшую коробку. 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.
По словам ведущего специалиста по космической оптике Сергея Алексеева, работа над проектом началась два года назад. 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.
NASA передала лазерное сообщение на расстоянии в 16 миллионов километров
| Лазерная связь заработает в России | В 2024 году «Росатом» протестирует технологию космической лазерной связи. |
| Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь | Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден. |
Российские учёные наладили связь со спутником, наблюдающим за Солнцем
| Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос» | Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса. |
| Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос» | Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями. |
| «Роскосмос» займется лазерной связью: Космос: Наука и техника: | Эксперимент НАСА "Оптическая связь в глубоком космосе" (DSOC) призван проложить путь к использованию лазерной связи для передачи данных из глубокого космоса. |
| "Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink | ComNews | Лазерная система связи SpaceX Starlink передаёт 42 млн гигабайт данных в день. |
Луч на Землю: В NASA сообщили о получении лазерного сигнала из космоса
При помощи инфракрасной лазерной системы можно реализовать связь с орбитой и космосом нового качественного уровня. Инженеры NASA испытали первую систему лазерной связи, работающую на межпланетных расстояниях. “Широкополосная лазерная связь для околоземной орбиты и спутников на Лунной орбите доказана, но дальний космос создает новые проблемы”. Новые лазерные системы связи могут обеспечить быструю передачу огромных объемов данных с Луны.
Российская сеть лазерных станций
Предполагается, что в перспективе такой вид связи сможет заменить традиционные радиоволны. Испытания проводились 8 апреля, сеанс связи продлился около 10 минут. С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас.
В ближайшее время разработчики планируют подготовить и представить публике новую версию прототипа, которая будет обладать усовершенствованной оптикой и будет полностью готова к установке на борт реального космического аппарата. Фото: МФТИ Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями Корпус и некоторые другие детали системы были изготовлены при помощи систем трехмерной печати и ЧПУ-станков , при этом все компоненты системы можно уместить в небольшой коробке, которую потенциально можно установить в том числе и на борт микроспутников. В перспективе высокая скорость обмена информации и дальность работы этой лазерной системы связи позволит российским орбитальным зондам обмениваться информацией как между аппаратами на орбите, так и связываться с наземными станциями.
Межспутниковый лазерный интернет Большое количество стран занимается созданием многоспутниковых систем. Многоспутниковым группировкам нужна межспутниковая система связи.
Сегодня даже самые передовые космические аппараты тратят по полтора часа на то, чтобы отправить с Марса одно качественное изображение. Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу 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. Затем «Психее» был отправлен обратный сигнал.
Тогда на Землю, которая находилась в 31 млн км, было отправлено 15-секундное видео в сверхвысоком разрешении, рассказывает сайт NASA.
Этот прибор предназначен для опробования лазерного канала передачи данных, соединяющего спутник с наземной станцией. Хотя спутник «Импульс-1» не оснащен квантовыми компонентами, тестирование лазерного канала связи является шагом на пути к созданию квантового канала связи.
Пока спутник ориентирован на классическую оптическую связь. Основной задачей «Импульса-1» является сбор данных.
«Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году
| Система «Сфера» получит лазерную связь | Лазерная связь будет полезна как для МКС, так и для будущих полетов на Луну и Марс. |
| Система «Сфера» получит лазерную связь | С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас. |
Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных
В рамках эксперимента NASA по оптической связи в глубоком космосе DSOC на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего Калифорния от спутника Psyche с расстояния почти 16 млн км — примерно в 40 раз дальше, чем Луна от Земли, — был передан лазерный луч ближнего инфракрасного диапазона с кодированными тестовыми данными. Это самая дальняя в истории демонстрация оптической связи. DSOC настроен на передачу тестовых данных с высокой пропускной способностью на Землю в ходе двухлетней демонстрации технологии во время полета Psyche к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером. Как DSOC впервые будет использован для тестирования высокоскоростной передачи данных за пределы лунной орбиты и как это может изменить исследование дальнего космоса. После этого можно будет продемонстрировать высокую пропускную способность передачи данных от приемопередатчика к Паломару на различных расстояниях от Земли.
Airbus Согласно официальному пресс-релизу Airbus, технология основывается на разработках Нидерландской организации прикладных научных исследований TNO. Демонстратор лазерной системы связи планируется подготовить к 2024 году. Полноценные лётные испытания с применением промышленной версии оборудования намечены на следующий год. С 2024 года будет вестись работа по индустриализации прототипа и подготовке интеграции системы лазерной связи в самолёты. Компания VDL занимается разработкой архитектуры и производством критически важных компонентов. UltraAir позволит воздушным судам обмениваться большими пакетами данных посредством лазерных лучей.
После этого можно будет продемонстрировать высокую пропускную способность передачи данных от приемопередатчика к Паломару на различных расстояниях от Земли. Эти данные имеют форму битов, закодированных в фотонах — квантовых частицах света, излучаемых лазером. Цель эксперимента DSOC — продемонстрировать скорость передачи данных, в 10-100 раз превышающую возможности современных радиочастотных систем, используемых сегодня на космических аппаратах. 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.
Эксперимент показал, как лазерный ретранслятор связи, расположенный на геосинхронной орбите, может быть полезен для скоростной передачи данных с МКС на Землю. Лазерная связь, также известная как оптическая связь, использует инфракрасный свет, а не традиционные радиоволны для отправки и приема сигналов. Более узкая длина волны инфракрасного света позволяет космическим аппаратам передавать больше данных.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
Лазерная связь позволит передавать на Землю от 10 до 100 раз больше данных, чем современные радиочастотные системы. «Московские новости» продолжают серию материалов о цифровом бессмертии — о том, как технологии позволяют имитировать личность человека и создавать цифровых двойников. Особое преимущество лазерная связь имеет в том случае, когда, кроме данных ЛВС, требуется передача телефонного потока ИКМ30. Технология оптической связи из далекого космоса прошла очередную проверку в эксперименте NASA. Новые лазерные системы связи могут обеспечить быструю передачу огромных объемов данных с Луны. Российские учёные и инженеры успешно установили связь с микроспутником «Импульс-1», который был разработан для изучения Солнца и проверки лазерной спутниковой связи.
Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос»
Она добавила, что, как только SpaceX будет иметь межспутниковую лазерную связь, работающую последовательно по всей сети, "Starlink станет одним из самых быстрых вариантов передачи данных по всему миру.
И здесь надо учитывать, что в Бюро радиосвязи МСЭ после нас заявлено еще где-то 280 систем со всего мира, так как многие идут по этому пути». Параллельно подготовке демонстратора запуск осенью 2022 г.
Планируется, что пропускная способность одного аппарата «СКИФ» составит 150 гигабит в секунду, соответственно вся система может считаться группировкой террабитного класса. В первую очередь «СКИФ» предназначен для снабжения скоростным интернетом малодоступных и удаленных районов страны, а также судов, передвигающихся по Северному морскому пути. Сборка демонстратора будет проходить в ИСС имени М.
Запущенный аппарат должен будет в тестовом режиме подтвердить работоспособность всей концепции. Своевременная передача сигнала — об утечках, возгораниях и других неполадках — через космос позволит предотвратить техногенные и экологические катастрофы в нефте- и газодобыче, химической и лесной промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях. Предполагается разместить 264 спутника в 12 орбитальных плоскостях на высоте 750 км.
Этого достаточно, чтобы осуществлять глобальное покрытие всей территории Земли и обеспечивать передачу данных от десятков миллионов абонентов. От лазерной связи до цифровой полезной нагрузки Отработка технологий — другая важная составляющая первого этапа «Сферы». Намечено несколько научно-исследовательских работ НИР.
Одна из них — «Лазер» — предусматривает создание высокоскоростных каналов оптической связи. Передача больших объемов данных актуальна не только для телекоммуникационных спутников, но и для космических аппаратов, ведущих съемку Земли. Одна из идей предполагает переброску результатов съемки не напрямую, а через другой спутник: например, из среднеорбитальной группировки системы «СКИФ» или геостационарный спутник-ретранслятор.
В этом плане лазерная связь является одной из самых перспективных по скорости передачи данных и конфиденциальности. В рамках НИР «Лазер» планируется разработка двух терминалов межспутниковой связи, а в последующем — наземного оборудования для связи «космос — Земля». В рамках другой работы — «Типоряд» — будет вестись поиск технологий создания масштабируемых унифицированных спутниковых платформ для группировок связи и ДЗЗ.
Идеология проста: несмотря на разную специфику, космические аппараты должны базироваться на одних и тех же технических решениях. Тем не менее все эти спутники относятся к малым, и для них будет создана линейка унифицированных платформ». Работой по «Типоряду», в которой участвуют как предприятия Роскосмоса, так и частные компании всего около десяти организаций , руководит генеральный конструктор по автоматическим космическим комплексам и системам Виктор Хартов.
Наконец, в рамках НИР «Цифра» ставится задача перехода к гибким цифровым полезным нагрузкам для перспективных телекоммуникационных cпутников.
Изделия могут применяться в радиолокации, телекоммуникациях, авиации, системах криптозащиты, машинном зрении и лазерной дальномерии. Входящее в состав холдинга предприятие «Оптрон» демонстрирует на выставке широкую линейку диодов различных типов в корпусе для поверхностного монтажа. Устройства используются в составе радиостанций, радиодальномеров и радиовысотомеров, в аппаратуре шифрования сигналов, маршрутизаторах доступа, бортовом оборудовании летательных аппаратов и радиолокационных станциях. Изделия представляют собой высокочувствительные полупроводниковые приборы, преобразующие свет в электрический сигнал.
Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса. НАСА в настоящее время интегрирует эту технологию в демонстрации околоземного, лунного и дальнего космоса.
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.
Луч на Землю: В NASA сообщили о получении лазерного сигнала из космоса
Лазерная связь, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обладает рядом преимуществ перед радиосвязью, включая высокую скорость и возможность передачи на. В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн. Как объяснили ученые, современные системы подводной лазерной связи имеют высокую стоимость и способны поддерживать широкий канал связи только на небольших дистанциях.