Hitech logo

Кейсы

NASA установило новый рекорд скорости передачи данных из космоса — 200 Гбит/с

TODO:
Екатерина Смирнова18 мая 2023 г., 11:20

NASA и его партнеры достигли пропускной способности 200 Гбит/с по нисходящему каналу при передаче сигнала со спутника на Землю. Этот показатель в 400 раз быстрее, чем лучший тариф Starlink — 500 Мбит/с. За шесть минут прохождения над наземной станцией спутник успевает передать несколько терабайт данных. Такая скорость передачи возможна благодаря лазерной связи, которая упаковывает информацию в колебания световых волн вместо использования радиоволн.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Спутник NASA Pathfinder Technology Demonstrator 3 (PTD-3) вывел на орбиту систему TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) — блок лазерной связи размерами с коробку для обуви и массой 11 кг. Инструмент состоит из трех компонентов: высокочастотного оптического модема, большого высокоскоростного запоминающего устройства и усилителя оптического сигнала. Аппарат относительно недорогой и простой в производстве. Кубсаты вроде PTD-3 — идеальны для тестирования новых технологий связи из-за их экономичности и небольшого размера.

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу

Система TBIRD превзошла предыдущий рубеж в 100 Гбит/с, достигнутый в июне 2022 года. Такая высокая скорость возможна за счёт более короткой волны лазерного луча по сравнению с радиосигналом. Но луч нужно направлять точно на приёмник (им стал небольшой телескоп в OCTL JPL), при этом погода должна быть безоблачной. Благодаря быстрому соединению TBIRD может отправить на Землю несколько терабайт тестовых данных за один шестиминутный проход над наземной станцией. Один терабайт эквивалентен примерно 500 часам видео высокой четкости.

Чтобы упростить конструкцию лазерного передатчика, разработчики отказались от индивидуальной системы наведения лазерного луча на земной приёмник. Система наводится подруливанием двигателями кубсата. Кроме того, пришлось модернизировать протоколы передачи данных. В случае появления ошибки в передаче данных повторно передаётся только блок с ошибкой. Это позволяет не загружать канал ненужными повторениями и также увеличивает общую скорость трансляции.

PTD-3 был запущен на орбиту совместной миссией SpaceX Transporter-5 из Космического центра Кеннеди NASA во Флориде и синхронизирован с орбитой Земли вокруг Солнца так, что небольшой спутник занял «фиксированное» положение относительно Солнца. Это означает, что PTD-3 проходит над наземной станцией на Земле в одно и то же время дважды в день, что удобно для тестирования связи.

Вместе с NASA в проекте участвуют Лаборатория им. Линкольна Массачусетского технологического института в Лексингтоне, где собрали полезную нагрузку; компания Terran Orbital, разработавшая спутниковое шасси и сам спутник; и наземная станция, расположенная в Испытательной лаборатории оптической связи и Лаборатории реактивного движения NASA.

Базовой технологией связи для NASA являются радиоволны. Но агентство нацелено на долгосрочное присутствие на Луне и будущие миссии на Марс, а для таких расстояний нужна более эффективная связь. Сверхскоростные возможности лазерной или оптической связи позволят упаковывать больше данных в каждую передачу из космоса и доставлять их значительно быстрее.