В ближайшее время НАСА в режиме брифинга продемонстрирует работу новейшего реле лазерной связи (LCRD) . Не так давно мы радовались dial-up подключению к интернету со скоростью 56 кбит/с и «хрюкающим» модемам. Сегодня вряд ли можно кого то удивить скоростным мобильным интернетом, к примеру технология 5G позволяет развивать скорость соединения в гигабитах в секунду ( можно скачивать сериалы целиком сезонами за считанные секунды). Не забывая об оптоволоконной связи, где уже давно наступило фантастическое бушующее и свет запертый в узкие стеклянные трубки переносит от компьютера к компьютеру огромное количество информации, а счет пошел на на сотни гигабит в секунду …..Радиоволны использовались в космической связи с самого начала освоения космоса и имеют проверенный послужной список. Однако по мере того, как космические миссии генерируют и собирают больше данных, необходимость в расширении возможностей связи становится первостепенной, к тому же она не лишена недостатков: высокие задержки в распространении сигнала, широковещание (радиосигнал может принять любой желающий при наличии оборудования), относительно не высокая скорость передачи данных.
Лазерная связь – вид связи с использованием электромагнитных волн оптического диапазона, известна не первый десяток лет. Первыми «системами» связи стали сторожевые посты, располагавшиеся вокруг поселений на специально построенных вышках или башнях. При приближении неприятеля дозорные разжигали костер тревоги. Затем такие огни переходили по цепочке от поста к посту, и так информация о неприятеле доходила до ключевого пункта.
На данный момент технология уже представляет собой комплект оборудования: две пары передатчик-приемник. Передатчик, обычный полупроводниковый лазер, преобразует электрические сигналы в модулированное оптическое излучение в инфракрасном диапазоне. Распространяясь в атмосфере (максимальная дальность связи 1,2 км), лазерный луч достигает приемника, представляющего собой фотодиод . Приемник производит обратное преобразование, и на выходе получается исходный электрический сигнал.
Демонстрация реле лазерной связи (LCRD стоимость проекта $310.5 млн) является одним усовершенствований и обеспечит значительные преимущества для миссий, включая увеличение полосы пропускания в 10-100 раз больше, чем у радиочастотных систем. Кроме того, оптическая связь обеспечивает снижение требований к размеру, весу и мощности. Меньший размер означает больше места для научных инструментов. Меньший вес означает менее дорогой запуск. Меньшая мощность означает меньший расход батарей космического корабля. С оптической связью, дополняющей радио, миссии будут иметь беспрецедентные возможности связи.
В отличие от радиочастотной связи, оптические сигналы не могут проникать через облачное покрытие, поэтому НАСА должно построить систему, достаточно гибкую, чтобы избежать перерывов из-за погоды. LCRD будет передавать данные, полученные от миссий, на две наземные станции, расположенные в Столовой горе, штат Калифорния, и Халеакале, Гавайи. Эти места были выбраны из-за их минимального облачного покрытия. LCRD будет тестировать различные сценарии облачного покрытия, собирая ценную информацию о гибкости оптической связи.
Источники:
What is the Laser Communications Relay Demonstration? | NASA
Лазерная связь - новый экономичный способ беспроводной связи (skomplekt.com)