Специалисты исследовательского центра NASA им. Гленна в Кливленде (США) успешно протестировали лазерную связь в космосе, отправив потоковое видео 4K с самолёта на Международную космическую станцию (МКС) и обратно. Этот эксперимент стал частью серии испытаний новой технологии, которая позволит обеспечить прямую видеотрансляцию высадки астронавтов на Луну в ходе миссии «Артемида».

Пять причин полюбить HONOR 400

Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном

Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор

Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных

HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа

Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться

Источник изображения: NASA/Dave Ryan

NASA использует радиосигналы для отправки данных и общения с астронавтами в космосе, но лазерная связь с использованием инфракрасного света позволяет передавать данные в 10–100 раз быстрее.

Источник изображений: NASA/Sara Lowthian-Hanna

Специалисты NASA установили портативный лазерный терминал на самолёте Pilatus PC-12, с которого данные были отправлены на наземную станцию ​​в Кливленде. Затем они были отправлены по наземной сети на испытательный полигон NASA White Sands Test Facility (WSTF) в Нью-Мексико, откуда учёные с помощью инфракрасного лазера отправили их на спутник Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), находящийся на орбите на расстоянии 22 тыс. миль (35,4 тыс. км). Со спутника сигнал поступил на систему ILLUMA-T на МКС, после чего его отправили назад на Землю.

Источник изображений: NASA/Sara Lowthian-Hanna

В ходе эксперимента использовалась новая система High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN), разработанная в испытательном центре NASA им. Гленна, которая позволила сигналу более эффективно проходить через в облачный слой.

«Такие эксперименты являются огромным достижением, — заявил доктор Дэниел Рэйбл (Daniel Raible), главный исследователь проекта HDTN в испытательном центре. — Теперь мы можем опираться на успех потоковой передачи видео 4K HD на космическую станцию ​​и обратно, чтобы предоставить будущие возможности, такие как видеоконференции с качеством HD, для наших астронавтов миссии “Артемида”, что важно для контроля здоровья экипажа и координации деятельности».

В NASA сообщили, что 8 апреля провели очередное испытание дальней космической связи по оптическому каналу. Оптика должна многократно поднять скорость связи с далёкими станциями и будущей марсианской базой в частности. Для этого зонд NASA «Психея» (Psyche) несёт на борту экспериментальную лазерную установку. 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.

HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа

Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор

Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных

Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном

Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться

Пять причин полюбить HONOR 400

Источник изображения: NASA

Согласно ожиданиям разработчиков, скорость оптической связи в космосе на удалении в несколько сотен миллионов километров для экспериментальной установки на борту «Психеи» должна была быть не менее 1 Мбит/с. По факту лазер передатчика зонда, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне, передал на Землю пакет данных со скоростью 25 Мбит/с, чем очень удивил команду миссии. 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. На таком удалении скорость передачи данных из космоса достигла 267 Мбит/с. Подобные скорости в оптике будут на один–два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне. Тот же телескоп «Уэбб» имеет радиочастотный канал связи с Землёй шириной 28 Мбит/с. 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.

Также был поставлен другой эксперимент, когда одна наземная станция по мощному лазеру передала большой пакет данных на зонд, а зонд передал их обратно на другую наземную станцию (на телескоп Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего, Калифорния). 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.