Инженерам из США для адаптации работы системы лазерной связи LLCD в земных условиях пришлось решать трудную, сложную задачу. Для этого еще 5 лет назад сотрудники NASA выполнили ряд экспериментов, направленных на исследование лунной атмосферы. В качестве основного инструмента такого изучения послужила, так называемая, «Лунная лазерная демонстрационная коммуникационная система» (ЛЛДКС). Она была разработана в одном из ведущих институтов Минобороны США штата Массачусетс.
По условиям исследования система ЛЛДКС должна была производить передачу данных с поверхности Луны на космический аппарат, находящийся на окололунной орбите. Трансляция передаваемых и получаемых данных осуществлялась со скоростью 622 Мб/с в центр НАСА. Общее расстояние составило более 380 тысяч километров. Именно такую «космическую» установку предстояло модифицировать и изменить для возможности ее использования в условиях Земли в подводном положении.
В чем сложность использования установки связи ЛЛДКС
Сам процесс использования ЛЛДКС в земных условиях, еще и под водой, значительно осложнился тем фактом, что вода рассеивает световые лучи. А потому процедура передачи оптической связи посредством LLCD низкоэффективна в сравнении с условиями космического вакуума.
Более того, для сверхточной фокусировки луча лазера понадобилось дополнительное оборудование:
- GPS-передатчики, плохо функционирующие в воде;
- приборы инерциальных навигационных технологий, которые в результате накапливали некоторую погрешность измерений.
Для определения точно выверенных координат приемника оптического луча, который и служит мишенью лазера, включение самого передатчика ЛЛДКС просто нецелесообразно. Именно по этой причине ведущие научные сотрудники МТИ создали дополнительную систему наведения луча лазера. Данная система представляет собой специальный лазер малой мощности. В его функции входит выполнение следующих действий:
- сканирование подводного пространства для нахождения фотоприемника;
- захват найденной цели.
И лишь после этого излучатель ЛЛДКС и фотоприемник устанавливают между собой связь собственными системами перемещения. Благодаря таким системам в дальнейшем прицел не сбивается и обеспечивает надежность связи.
После всех этих дополнительных процедур посредством узкого лазерного луча и производится передача данных.
Условия земного эксперимента
По условиям первых экспериментов само исследование и испытание аппаратов космической связи на Земле проводилось в плавательном бассейне. Прозрачность которого, естественно, в разы превышало данный показатель морской и океанической воды. Однако и при этом нужно было учитывать, что даже очищенная вода в бассейне содержит в себе планктон, различный мельчайший сор. Кроме того, слои такой воды, по вполне естественным причинам обладают разными химическими и физическими свойствами. Тогда как по условиям эксперимента, луч лазера должен быть точно наведен на мишень.
Настройка и установка оптической связи при помощи аппарата ЛЛДКС заняла в общей сложности не более секунды. Длительность сеанса передачи данных исследователями не оглашалась. Но точно известно, что в течение всего времени установленной связи с передатчика на приемник были переданы несколько сотен гигабайт информации.
В настоящее время американские ученые заняты подготовкой к проверке достигнутых результатов, правда, уже в более суровых условиях в сравнении с бассейном – в прибрежных океанических водах на расстоянии более 100 метров.
