Так вот, передача лазерного сигнала одноимённым зондом "Психея" была экспериментом NASA. Ее спутники Starlink начали использовать лазерную связь для обратной связи.
CubeSat продемонстрирует самую быструю лазерную связь NASA из космоса
Потому лазерная связь — это связь скрытная, что крайне выгодно отличает ее от привычных технологий передачи данных. НАСА планирует важный шаг к достижению этой цели, запустив и протестировав свою первую двустороннюю сквозную лазерную систему связи. Лазерная связь позволит передавать на Землю от 10 до 100 раз больше данных, чем современные радиочастотные системы. Лазерная связь сильно зависит от атмосферных показателей, с радиосвязью же вопрос давно изучен и отработан», — заключил эксперт. В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат.
В России создали образец терминала космической лазерной связи
| Космический аппарат «Психея» провел сеанс лазерной связи с расстояния 16 миллионов километров | В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн. |
| Росатом запланировал эксперимент с космической лазерной связью на 2024 год | Лазерный луч обеспечивает высокоскоростную связь с очень низкой вероятностью обнаружения, малыми затратами на. |
NASA запускает лазерную связь сегодня, 5 декабря
NASA впервые запускает в тестовом режиме инновационную лазерную связь. В NASA пояснили, что новая система лазерной связи предназначена для передачи данных из глубокого космоса. Системы лазерной связи легче, гибче и безопаснее радиочастотных систем, при этом могут использоваться совместно с ними. Ее спутники Starlink начали использовать лазерную связь для обратной связи.
Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи
Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи. Развертывание системы «Сфера», состоящей из 600 спутников, начнется в 2023 году и продлится до 2028 года. Ранее сообщалось , что проект прошел согласование в Военно-промышленной комиссии. Сейчас рассматривается вопрос финансирования на 2020 год.
Решение состоит в том, чтобы использовать для связи другую частоту. Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью. Но это изменение требует новой инфраструктуры, которую проект LCRD будет тестировать.
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. Лавинные фотодиоды применяются в машинном зрении, оптоволоконной телекоммуникации и лазерной дальнометрии. В рамках экспозиции демонстрируются гетероструктуры на основе полупроводниковых материалов A3B5 арсенида галлия, нитрида галлия, карбида кремния , которые являются основой для изготовления любых лазерных диодов, светодиодов и фотоприемников.
Это и пандемия, последствия которой повлияли на социально-экономическую ситуацию в стране, и санкции, под которые попали ряд российских предприятий и отраслей. Думаю, задержка с согласованием и все внесенные изменения вызваны именно этими форс-мажорными обстоятельствами». Тем не менее все это время Роскосмос продолжал вести разработку и продвижение фронтальной стратегии развития Госкорпорации, в основе которой заложен проект «Сфера». В целом предстоящий трехлетний этап «Сферы» можно назвать подготовительным: в его рамках будут отрабатываться различные технологии и изготавливаться опытные образцы техники. От результатов этапа зависит, по какому пути пойдет процесс серийного производства и развертывания группировок на орбитах. При всех изменениях основная идея проекта — космос для человека — остается прежней. Что важно знать о «Сфере»? Благодаря ей будет создана самая современная система коммуникаций и мониторинга, включающая как существующую, так и перспективную космическую инфраструктуру. Значительная часть территории нашей страны расположена в высоких широтах, где плотность населения невелика, а зоны тайги, тундры и вечной мерзлоты мешают прокладке сетей оптоволоконной связи. В таких местах предоставить полный комплекс телекоммуникационных услуг для стационарных и подвижных объектов, обеспечить связанность территорий помогут спутники. Достичь указанных целей планируется путем развертывания группировок со спутниками связи «Ямал» и «Экспресс» на геостационарных и «Экспресс-РВ» на высокоэллиптических орбитах, с аппаратами широкополосного доступа в Интернет «СКИФ» на средних орбитах и спутниками для обеспечения «интернета вещей» «Марафон IoT» на низких орбитах. В результате будут развиваться интегрированные сервисы для роста всех отраслей экономики страны. Сюда можно включить и обслуживание Северного морского пути — перспективного транспортного коридора, а также развитие широкополосного доступа в Интернет и «интернета вещей» в удаленных и труднодоступных районах страны. О проекте «Сфера» впервые рассказал в ходе прямой линии 7 июня 2018 г. Президент РФ Владимир Путин. Интернет со средней орбиты Одна из запланированных первоочередных задач — создание спутника-демонстратора системы широкополосного доступа в Интернет на орбите средней высоты «СКИФ». Запустить аппарат планируется уже в 2022 г. Его выполнение позволит закрепить за Россией выделенный орбитально-частотный ресурс и начать развертывание орбитальной группировки. Если мы пропустим очередь, нам придется заново договариваться с Союзом электросвязи. 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.
Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь
После прибытия полезная нагрузка была установлена на японском экспериментальном модуле-объекте станции. Доктор Джейсон Митчелл Jason Mitchell , директор отделения передовых технологий связи и навигации SCaN, выразил свое волнение по поводу этого достижения, заявив: "Лазерная связь не только позволит получать больше данных от научных миссий, но и может стать важнейшим двусторонним каналом связи НАСА, который позволит астронавтам поддерживать связь с Землей во время исследований Луны, Марса и других миров". Эти слова подчеркивают важность лазерной связи для обеспечения бесперебойной связи между астронавтами и диспетчерами во время будущих полетов в дальний космос. Эта программа призвана продемонстрировать огромный потенциал лазерных коммуникационных технологий для повышения эффективности научных и исследовательских миссий. Поскольку NASA продолжает расширять границы освоения космоса, лазерная связь, несомненно, будет играть жизненно важную роль в обеспечении бесперебойной и эффективной связи между Землей и космосом.
Такой интернет позволит моментально передать, например, изображение, которое сделал спутник над Вашингтоном , в Москву. Дело в том, что спутнику, который находится над Америкой , лететь к Москве будет долго, соответственно, картинку мы будем ждать несколько часов. С лазерной связью эта проблема отпадает: данные как по паутине будут передаваться от одного аппарата к другому», — рассказал старший преподаватель МФТИ Иван Завьялов «Газете. CNews писал о том, что Amazon в рамках проекта Kuiper протестировала на низкой околоземной орбите оптическое межспутниковое соединение OISL , при котором спутники обмениваются информацией с помощью инфракрасных лазерных лучей. Первоначальные данные показали, что сеть сможет поддерживать связь и между несколькими спутниками одновременно.
Принцип действия очень прост для понимания: на самолете устанавливаются лазерные приемопередатчики с подвижными оптическими элементами. На наземных станциях оптика тоже подвижная. Во время полета луч «следит» за самолетом, находясь все время в одной точке. Лазерные приемопередатчики почти не ухудшают аэродинамические качества самолета При этом лазерные приемопередатчики существенно компактнее, например, используемых сейчас спутниковых антенн: один такой «горб» в верхней части фюзеляжа создает аэродинамическое сопротивление, которое полностью нивелирует выигрыш от использования винглетов!
В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. В МФТИ добавили, что терминал потребляет около 15 ватт энергии, способен передавать данные со скоростью до 100 мегабит в секунду на расстояниях около 1,5 тысячи километров. Устройство изготовлено при помощи 3D-принтера и ЧПУ-станков.
NASA установило новый рекорд лазерной связи в космосе - 226 млн км
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. Теперь, когда зонд находится в семь раз дальше, скорость, с которой он может отправлять и получать данные, уменьшилась, что было ожидаемо. 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.
Эксперименты с этой технологией уже проводятся различными космическими агентствами и частными компаниями, такими как NASA, SpaceX и Amazon. Новый проект представляет собой амбициозную инициативу, направленную на революционизацию интернет-соединения по всему миру. Он предполагает создание глобальной сети спутников, охватывающей более 70 стран, что делает доступ в интернет возможным в любой точке земного шара. Несмотря на сложности в разработке алгоритмов наведения для передачи лазерного сигнала на большие расстояния, проект «Бюро 1440» кажется перспективным в контексте активного развития низкоорбитальных космических систем, которым требуется эффективная межспутниковая связь.
НАСА планирует важный шаг к достижению этой цели, запустив и протестировав свою первую двустороннюю сквозную лазерную систему связи. Она известна как демонстрационный модем для пользователей с интегрированной лазерной ретрансляцией на низкой околоземной орбите и терминал усилителя ILLUMA-T. LCRD, находящийся на геостационарной орбите, затем будет передавать сигналы на наземные станции в Калифорнии и на Гавайях.
Бортовое оборудование Ориона также будет генерировать постоянные незначительные вибрации, любой из которых будет достаточно для неточной отправки оптического сигнала. Она будет измерять вибрации от корабля и производить противоположные вибрации, чтобы в итоге устранить их — «как наушники с шумоподавлением», говорит Корнуэлл. Последнее препятствие для работы O2O — это облачный покров на Земле. Инфракрасные волны с длиной 1550 нм, которые использует O2O, легко поглощаются облаками. Лазерный луч может без проблем пройти почти 400 000 км от Луны и быть заблокированным всего в паре километров над поверхностью Земли. На сегодняшний день лучшая защита от потери сигнала из-за облаков состоит в отправке лучей к нескольким приемникам сразу. Оптическая система Lincoln Lab на антивибрационной платформе. Шлюз The Gateway , который планируется построить в 2020-х годах, предоставит гораздо более широкие возможности для высокоскоростной лазерной связи в космосе. Она будет служить плацдармом и ретранслятором связи для лунных исследований. Используя возможности Шлюза по максимуму, можно за считанные секунды скачать двухчасовой фильм в HD-качестве. Шлюз даст возможность построить постоянную оптическую магистральную линию связи между Землей и Луной. Еще одна вещь, для которой НАСА хотела бы использовать Шлюз — это передача информации о местоположении и времени на транспортные средства на поверхности Луны. Вместо этого, единственный луч от Шлюза может предоставить лунному роверу точное расстояние, азимут и время для определения его точного положения на Луне. Более того, использование оптической связи может освободить радиоспектр для научных исследований. Робинсон отмечает, что дальняя сторона Луны является оптимальным местом для строительства радиотелескопа, потому что он будет защищен от помех с Земли. Если бы все системы связи вокруг Луны были оптическими, то ничто не будет портить наблюдения. Кроме того, ученые и инженеры все еще не уверены, что еще они будут делать с высокими скоростями передачи данных в Шлюзе. В ближайшие годы другие миссии будут проверять, хорошо ли работает лазерная связь в глубоком космосе. Например, миссия НАСА к астероиду Психея поможет определить, насколько точно можно нацелить оптическую систему связи и насколько мощными могут быть лазеры, прежде чем они начнут повреждать телескопы, используемые для передачи сигналов. Но ближе к дому связь, необходимая для работы и жизни на Луне, может быть обеспечена только лазерами.
НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи
В ходе миссии PTD-3 продемонстрирует очень стабильное наведение тела, что означает, что космический корабль может быть точно направлен на наземную станцию , чтобы облегчить демонстрацию TBIRD на нисходящей линии связи. Обтекаемая конструкция TBIRD не содержит никаких движущихся механизмов, поэтому способность космического корабля наводиться позволяет связывать телескоп лазерной связи из космоса с землей. PTD-3 будет запущен уже 25 мая 2022 года со станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде в рамках совместной миссии SpaceX Transporter-5, в которой будет использоваться ракета Falcon 9 для запуска нескольких спутников CubeSat. Вторая, отдельная демонстрация технологий, поддерживаемая программой NASA Small Spacecraft Technology, также будет проходить на борту запуска Transporter-5: CubeSat Proximity Operations Demonstration, которая продемонстрирует рандеву, операции сближения и стыковку с использованием двух 3-компонентных CubeSat.
Кроме того, госкорпорация совместно с РЖД планирует «провести один интересный эксперимент по квантовой передаче данных с борта на борт МКС и далее».
В апреле «Роскосмос» сообщил , что создал оператора по развитию национальной многоспутниковой орбитальной группировки «Сфера» путем реорганизации оператора, который работал совместно с британской компанией OneWeb.
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. 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.
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. 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.
Лазерный эксперимент НАСА DSOC передал технические данные с расстояния 226 миллионов километров
| Российские учёные наладили связь со спутником, наблюдающим за Солнцем | Для «Системы лазерной связи» (КЭ «СЛС») возможно и перспективно применение оптоэлектронных процессоров для увеличения скорости передачи данных. |
| Российская сеть лазерных станций | К сожалению, пока нет полноценной рабочей системы лазерной связи, а значит, переход на нее еще не состоится. |
| NASA испытало систему лазерной связи на орбите | Системы лазерной связи легче, гибче и безопаснее радиочастотных систем, при этом могут использоваться совместно с ними. |
| Что за эксперимент с космической лазерной связью задумали в России? | Аргументы и Факты | Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. |
НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи
TBIRD продемонстрирует возможности лазерной связи с высокой скоростью передачи данных от CubeSat на низкой околоземной орбите. Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса. Лазерная связь двух объектов осуществляется только посредством соединения типа «точка-точка». С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас.
В России создали образец терминала космической лазерной связи
С помощью лазера они смогли установить связь с «Психеей», которая сейчас находится в 16 миллионах километрах от Земли. NASA впервые запускает в тестовом режиме инновационную лазерную связь. Лазерная связь может обеспечить высокоскоростную передачу данных с Марса, что очень важно для будущих колонистов. Инженеры NASA испытали первую систему лазерной связи, работающую на межпланетных расстояниях. В NASA пояснили, что новая система лазерной связи предназначена для передачи данных из глубокого космоса. Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
| Учёные протестировали лазерную связь на расстоянии 226 000 000 км (2 фото + видео) | Новинки ИТ | "Лазерная система молодых конструкторов Физтех-школы аэрофизики и космических исследований МФТИ позволяет реализовать связь принципиально нового качества с орбитой и. |
| NASA передала лазерное сообщение на расстоянии в 16 миллионов километров | Лазерная связь сильно зависит от атмосферных показателей, с радиосвязью же вопрос давно изучен и отработан", — заключил эксперт. |
| Установлена лазерная связь со спутником на расстоянии 16 миллионов километров | Лазерная связь двух объектов осуществляется только посредством соединения типа «точка-точка». |
| Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров - | Для «Системы лазерной связи» (КЭ «СЛС») возможно и перспективно применение оптоэлектронных процессоров для увеличения скорости передачи данных. |
| Эксперты NASA протестировали новую систему лазерной связи. Не обошлось без котиков — OfficeLife | Технология лазерной связи в этой демонстрации предназначена для передачи данных из глубокого космоса со скоростью в 10-100 раз быстрее. |