TBIRD продемонстрирует возможности лазерной связи с высокой скоростью передачи данных от CubeSat на низкой околоземной орбите. В США решили отложить испытания межспутниковой лазерной связи, проект создания которой получил наименование Blackjack.
NASA установило новый рекорд лазерной связи в космосе - 226 млн км
Недавно система поставила рекорд скорости передачи данных: 11 декабря 2023 года в рамках эксперимента был отправлен 15-секундный отрезок видео в UHD-разрешении. Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот.
Лазерная передача научных данных из глубокого космоса Во время испытаний 8 апреля команда проекта также дала команду полетному лазерному приемопередатчику на оптическую передачу данных, сгенерированных "Психеей". Кен Эндрюс, руководитель летных операций по проекту в JPL, пояснил: "Это была передача небольшого количества данных за короткий промежуток времени, но тот факт, что мы делаем это сейчас, превзошел все наши ожидания". Недавно JPL провела эксперимент по использованию Паломарской обсерватории, экспериментальной оптической радиочастотной антенны в комплексе глубокой космической связи DSN в Голдстоу, Калифорния, и детектора на горе Столовая для одновременного приема одного и того же сигнала.
Организация нескольких станций на Земле, имитирующих большой приемник, может помочь усилить сигнал из дальнего космоса. Эта стратегия также может быть полезна, если одна из станций не работает из-за неблагоприятных погодных условий, поскольку другие станции все равно могут принимать сигнал.
В настоящее время они осуществляют обмен данными с LCRD, ретранслятором, запущенным в 2021 году, который провел более 300 экспериментов по совершенствованию технологий лазерной связи в рамках программы NASA. 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.
Лазерная связь значительно повышает эффективность передачи данных.
Прибор размером с холодильник был установлен снаружи японского экспериментального модуля "Кибо". Оба прибора — часть программы космической связи и навигации NASA SCaN, которая должна протестировать то, как технологии лазерной связи могут быть полезны для научных исследований.
Лазерная связь заменит радио. Испытания на пороге очередного космического прорыва.
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. Это позволит оптимально использовать аппарат, корректировать его зоны обслуживания и перераспределять мощность в лучах, а в перспективе обеспечить перенос сигнала в другую полосу частот. Космический аппарат, обладающий такими возможностями, будет способен рационально использовать все свои ресурсы: например, если того потребует чрезвычайная ситуация или меняющийся рынок телекоммуникационных услуг. Сегодня, к сожалению, практически все гражданские спутники связи создаются с использованием иностранных комплектующих.
Что такое лазерная связь? Она позволяет соединять космические аппараты не только с наземными станциями, но и друг с другом. Благодаря высокой пропускной способности линий лазерной связи появляется возможность минимизировать количество наземных пунктов связи, расширяя зону покрытия. По сравнению с радиосвязью лазерная обладает большей скоростью передачи данных, меньшим энергопотреблением и низкой возможностью перехвата. Основным ее недостатком является необходимость точного наведения луча, захвата и слежения за космическим аппаратом. Поскольку расходимость лазерного пучка очень невелика, задача попасть лучом с одного спутника в оптическое приемное устройство другого чрезвычайно сложна на расстоянии в 1000 километров от источника излучения пучок имеет диаметр всего 10 метров — нужен компромисс между точностью наведения и мощностью лазера. Кроме того, лазерный луч — отличное решение в вакууме, но в условиях атмосферы это не самый лучший выбор в качестве линии связи из-за существенного затухания сигнала в облаках, дожде и тумане. Мониторинг Земли на новых технологиях Еще год назад заявлялось, что по проекту «Сфера» на низкие орбиты будет выведено более 200 малых космических аппаратов высокопериодичного всепогодного мониторинга Земли «Беркут». Предполагалось, что они будут нескольких типов — обзорные, высокодетальные и радиолокационные. По функционалу спутников планы не поменялись, но вот разговоры о численности группировки пока преждевременны.
По словам Сергея Григоровича, Илон Маск уже строит многоспутниковую систему, и она работает по такой схеме: с Земли станция бросает команду на спутник, тот — на следующую станцию, она — на второй спутник и далее. В России же хотят передавать информацию напрямую от спутника к спутнику, говорит научный сотрудник института. Она предназначена для астрофизических исследований в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением, а также для регистрации гамма-излучения в энергетическом диапазоне от 10 кэВ до 10 МэВ. Саровский ядерный центр для обсерватории создаёт блок спектрографов для регистрации ультрафиолетового излучения звёзд и построение их изображений в УФ- и оптическом участках спектра.
Система зеркал на беспилотнике затем модулирует лазерный луч в соответствии с передаваемыми данными и отражает его обратно.
В настоящее время дальность действия системы, получившей название Hyperion, составляет около километра, но ее планируется значительно увеличить. По словам разработчиков, в отличие от радиосвязи лазерную систему обмена данными невозможно взломать. Кроме того, часть системы, устанавливаемая на беспилотники, имеет небольшое энергопотребление.
Учёные уже определили, какое расстояние преодолел луч и за какое время. Это один из старейших инструментов знаменитой Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института. В Лаборатории реактивного движения NASA установили, что он пришёл с расстояния порядка 16 миллионов километров от Земли это примерно в сорок раз дальше Луны и ему потребовалось на это чуть больше 50 секунд. Отправлен он космическим аппаратом, который направляется сейчас в главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером, чтобы исследовать прелюбопытную двухсоткилометровую глыбу, которую астрономы назвали Психеей. Современная наука с помощью радаров установила, что глыба эта в основном железоникелевая. Это довольно-таки плотная, тяжёлая порода.
Что за эксперимент с космической лазерной связью задумали в России?
SpaceX испытала на орбите два спутника Starlink, оснащенных такими межспутниковыми лазерными связями - об этом сообщили во время стрима по запуску очередной партии Starlink. 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.
На первом этапе проведут тестирование по действующему проекту LCRD. Глобальная система связи аэрокосмического ведомства Соединённых Штатов будет значительно модернизирована. На 5 декабря запланировали демонстрацию запуска лазерной ретрансляции. В настоящее время ведомство использует обычную радиочастотную связь, но она имеет ограниченную пропускную способность сигнала.
Лазерная связь, по словам Григоровича, поможет всё это решить: Частота колебаний высокая, и можно передавать по одному каналу до 100 Гб; Узкая направленность лазерного луча, в космосе он не рассеивается, и перехватить его практически невозможно. Лазерные каналы находятся в той области электромагнитного спектра, которая не регламентируется, и специальных разрешений на её использование получать не придётся. Сейчас в институте заканчивают разработку конструкторской документации для изготовления аппаратуры. Все работы планируют завершить к 2024 году. После этого пройдёт эксперимент — один аппарат установят на «Прогрессе», второй — на МКС, и между отработают процедуру связи.
Эти данные необходимы для прогнозирования «космической погоды». С её помощью проведутся первые в России тесты лазерной связи между спутником и наземной станцией, что является важным шагом в развитии квантово-защищённой спутниковой связи. Это достижение открывает новые возможности для научных исследований и развития технологий связи в космосе.
Лазерный эксперимент НАСА DSOC передал технические данные с расстояния 226 миллионов километров
Летный лазерный приемопередатчик для демонстрации технологии оптической связи в глубоком космосе (DSOC) в JPL в апреле 2021 года. Смотрите онлайн видео «Лазерная связь заменит радио. Лазерные станции используются для решения задач наземного автоматизированного комплекса управления группировкой отечественных космических аппаратов (КА).
Луч на Землю: В NASA сообщили о получении лазерного сигнала из космоса
| Луч на Землю: В NASA сообщили о получении лазерного сигнала из космоса | Холдинг Росэлектроника Госкорпорации Ростех представляет на выставке Связь-2024 образцы перспективной электронной компонентной базы, разработанные в рамках программы. |
| Российский космический эксперимент «Система лазерной связи» (КЭ «СЛС») | Лазерная связь сильно зависит от атмосферных показателей, с радиосвязью же вопрос давно изучен и отработан», — заключил эксперт. |
| Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию — | Transcelestial создала запатентованную технологию беспроводной лазерной связи (иначе называемую беспроводной волоконной оптикой), которая сочетает в себе скорость оптоволокна. |
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
Высокоскоростная лазерная связь обеспечивает передачу информации с пропускной способностью от 34 до 155 Мбит/с. Лазерная связь позволяет передавать в 1 000 раз больше данных за единицу времени с в 10 раз большей скоростью. Лазерную связь успешно протестировали на расстоянии в 226 миллионов километров. Устройство связи ориентировалось на лазерный сигнал «маяка», отправленный с Земли. В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн. Система лазерной космической связи может быть в 10–100 раз эффективнее существующей радиочастотной технологии.
Российские учёные наладили связь со спутником, наблюдающим за Солнцем
Росатом запланировал эксперимент с космической лазерной связью на 2024 год 23. Саров, Нижегородская область, входит в госкорпорацию Росатом к 2024 году. В настоящее время в институте заканчивают разработку конструкторской документации для изготовления опытных образцов аппаратуры. У лазерной связи частота колебаний очень высокая, мы можем передавать по одному каналу до 100 Гб.
Пакет данных совершил путешествие туда и обратно, проделав в космосе путь дальностью 450 млн км.
Наконец, была проверена возможность принимать оптический сигнал с «Психеи» одновременно двумя станциями на два далеко разнесённых телескопа. Такая возможность может поднять скорость передачи данных за счёт снижения уровня ошибок, надо полагать , а также обеспечит канал связи, даже если над одной из станций приёма будет облачно, что для лазера станет непробиваемой стеной.
В течение ближайших шести месяцев — года исследователи планируют собрать достаточно данных для разработки следующей версии спутника. Ожидается, что эта версия спутника будет обладать расширенными возможностями, что сделает ее реальным конкурентом на коммерческом рынке. Что такое квантовая связь:.
Поэтому это хорошо коррелирует с разработкой упомянутого терминала, отметил он. По его словам, терминал некий блок, один или несколько устанавливается на космических аппаратах. С одного спутника "пучок света" оптическое излучение направляется на другой спутник для передачи информации. Потом какой-то из них в группировке должен "приземлить" сигнал на землю, добавил Себекин. Лазерная связь сильно зависит от атмосферных показателей, с радиосвязью же вопрос давно изучен и отработан", — заключил эксперт. Основная сложность, по мнению Себекина, заключается в том, как попасть пучком света лазера на расстоянии более 2 тыс.
По словам Сергея Алексеева, для реализации проекта важны "не столько деньги, сколько научная школа" — некий задел, база. Новости из связанных рубрик.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
При помощи инфракрасной лазерной системы можно реализовать связь с орбитой и космосом нового качественного уровня. TBIRD продолжает внедрение оптической связи НАСА, демонстрируя преимущества лазерной связи для околоземных научных миссий. Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями. Новые лазерные системы связи могут обеспечить быструю передачу огромных объемов данных с Луны. НАСА планирует важный шаг к достижению этой цели, запустив и протестировав свою первую двустороннюю сквозную лазерную систему связи. NASA передало информацию к зонду Psyche, который отправляется к астероиду Психея, с помощью лазерной системы связи.
Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь
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. Специалисты создали самую стабильную систему связи со спутником с помощью лазерного луча. В NASA сообщили, что 8 апреля провели очередное испытание дальней космической связи по оптическому каналу. В NASA сообщили, что 8 апреля провели очередное испытание дальней космической связи по оптическому каналу.