Hitech logo

Космос

Китай провел испытания двусторонней лазерной связи между Землей и Луной

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 02:15 PM

Китайские исследователи успешно завершили испытания лазерной связи между Землей и Луной, установив двусторонний высокоскоростной канал на расстоянии более 400 000 км. После года орбитальных тестов технология, обеспечивающая скорость передачи данных до 100 Мбит/с на нисходящей линии, открывает новую главу в космических коммуникациях, которая позволит передавать огромные объемы данных с Луны — от научных снимков до видео — в рамках будущих пилотируемых миссий и строительства лунной базы.

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

Лазерная связь имеет колоссальное преимущество перед традиционной радиосвязью: больше скорость, шире полоса пропускания, выше безопасность и компактнее оборудование. Однако организовать такую связь на космических расстояниях — все равно что «попасть иголкой в нитку за тысячи километров», как образно выразился руководитель испытаний Ян Лэй. Малейшая вибрация спутника или турбулентность атмосферы на Земле могут свести на нет точность наведения — угловая ошибка в доли градуса превращается в километровое смещение луча на Луне.

Китай стал второй страной в мире, успешно вернувшей первую ступень ракеты-носителя
Команда из Китайской академии наук разработала инновационную схему наведения, которая объединяет коррекции орбитальных, атмосферных и оптических задержек, позволяя наземному и космическому оборудованию сохранять точное взаимное позиционирование в движении.

Попутно они решили и вторую проблему — ослабления сигнала. После 400 000 км пути от Луны к Земле наземные телескопы едва улавливают его на фоне свечения ночного неба и городской засветки. Для того чтобы найти среди этого шума луч лазера, ученые применили сверхпроводящие однофотонные детекторы и высокочувствительные алгоритмы выделения полезного сигнала.

Третья задача — скорость передачи. Исследователи разработали специальные помехоустойчивые коды и широкополосную обработку сигнала, достигнув двусторонней связи со скоростью 1,25 Мбит/с на восходящей линии и 100 Мбит/с на нисходящей. Этого достаточно, чтобы передавать снимки высокого разрешения и научные данные в реальном времени. Такие объемы информации радиоканалы обеспечить уже не могут.

Лазерная информационная магистраль Земля — Луна станет должна помочь в осуществлении предстоящих пилотируемых программ и в строительстве лунной исследовательской станции. Технология не только обеспечит высокоскоростную передачу огромных массивов данных, но и повысит надежность связи на дальних расстояниях, открыв путь к космическим полетам к Марсу и далее.

В марте китайские исследователи провели успешный эксперимент по лазерной связи между высокоорбитальным спутником и наземной станцией, достигнув двусторонней передачи данных со скоростью 1 Гбит/с на расстояние более 40 000 км.