Лазер прорежет атмосферу и обеспечит сверхскоростную связь
0
Специалисты создали самую стабильную систему связи со спутником с помощью лазерного луча. Новая технология поможет досконально изучить нашу планету с орбиты и даже исследовать свойства пространства и времени.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications учёными из Австралии и Франции.
Современный мир невозможно представить без спутников. Орбитальные аппараты составляют карты, следят за погодой, помогают искать залежи полезных ископаемых, отслеживают состояние окружающей среды и выполняют множество других полезных функций.
Обычно связь со спутниками поддерживается с помощью радиоволн. Но космических аппаратов становится всё больше, и конкуренция за радиочастоты непрерывно обостряется. К тому же современная аппаратура собирает столько информации, что скорость передачи данных по радиосвязи перестаёт удовлетворять разработчиков.
Выходом может стать связь по лазерному лучу. Таким способом спутник может быстро передать на Землю большой объём информации. Но у этой технологии есть один существенный недостаток.
Планета как бы говорит инженерам: "Извините, у меня своя атмосфера". И она совершенно права. Неспокойный атмосферный воздух всё время чуть-чуть меняет прозрачность. Это отклоняет луч лазера от цели и привносит в сигнал вредные шумы. В результате качество связи заметно ухудшается.
Однако очень скоро эти неприятности могут остаться в прошлом.
Приёмник и передатчик успешно связались друг с другом с соседних крыш. Орбитальные тесты ещё впереди.
Фото ICRAR/UWA.
"Наша технология может помочь нам увеличить скорость передачи данных со спутников на Землю на несколько порядков, – подчёркивает Саша Шедиви (Sascha Schediwy) из Университета Западной Австралии. – Следующее поколение спутников для сбора больших данных сможет быстрее передавать важную информацию на Землю".
Учёные частично решили проблему, воспользовавшись своими наработками для строящегося гигантского радиотелескопа SKA. Способы стабилизации сигнала, придуманные радиоастрономами, оказались полезны и для лазерной связи.
Однако оставалась ещё нестабильность положения луча. С ней специалисты справились, использовав подвижное зеркало. Если луч отклоняется от надлежащей траектории, компьютер мгновенно рассчитывает, как нужно повернуть зеркало, чтобы поправить дело и удержать луч в поле зрения.
Инженеры уже испытали своё детище. Правда, пока не на орбите. Передача велась между двумя зданиями, расположенными на расстоянии 265 метров. Измерения показали, что связь оставалась рекордно стабильной для передачи данных с помощью лазера.
Более того, стабильность канала связи оказалась настолько велика, что с его помощью можно сверять ход атомных часов. А таким путём можно в очередной раз проверить общую теорию относительности Эйнштейна, утверждающую, что на поверхности Земли время течёт медленнее, чем на орбите. И это лишь одно из возможных применений новой технологии.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о системе лазерной связи с кубсатами и о лазерных системах слежения за космическим мусором.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications учёными из Австралии и Франции.
Современный мир невозможно представить без спутников. Орбитальные аппараты составляют карты, следят за погодой, помогают искать залежи полезных ископаемых, отслеживают состояние окружающей среды и выполняют множество других полезных функций.
Обычно связь со спутниками поддерживается с помощью радиоволн. Но космических аппаратов становится всё больше, и конкуренция за радиочастоты непрерывно обостряется. К тому же современная аппаратура собирает столько информации, что скорость передачи данных по радиосвязи перестаёт удовлетворять разработчиков.
Выходом может стать связь по лазерному лучу. Таким способом спутник может быстро передать на Землю большой объём информации. Но у этой технологии есть один существенный недостаток.
Планета как бы говорит инженерам: "Извините, у меня своя атмосфера". И она совершенно права. Неспокойный атмосферный воздух всё время чуть-чуть меняет прозрачность. Это отклоняет луч лазера от цели и привносит в сигнал вредные шумы. В результате качество связи заметно ухудшается.
Однако очень скоро эти неприятности могут остаться в прошлом.
Приёмник и передатчик успешно связались друг с другом с соседних крыш. Орбитальные тесты ещё впереди.
Фото ICRAR/UWA.
"Наша технология может помочь нам увеличить скорость передачи данных со спутников на Землю на несколько порядков, – подчёркивает Саша Шедиви (Sascha Schediwy) из Университета Западной Австралии. – Следующее поколение спутников для сбора больших данных сможет быстрее передавать важную информацию на Землю".
Учёные частично решили проблему, воспользовавшись своими наработками для строящегося гигантского радиотелескопа SKA. Способы стабилизации сигнала, придуманные радиоастрономами, оказались полезны и для лазерной связи.
Однако оставалась ещё нестабильность положения луча. С ней специалисты справились, использовав подвижное зеркало. Если луч отклоняется от надлежащей траектории, компьютер мгновенно рассчитывает, как нужно повернуть зеркало, чтобы поправить дело и удержать луч в поле зрения.
Инженеры уже испытали своё детище. Правда, пока не на орбите. Передача велась между двумя зданиями, расположенными на расстоянии 265 метров. Измерения показали, что связь оставалась рекордно стабильной для передачи данных с помощью лазера.
Более того, стабильность канала связи оказалась настолько велика, что с его помощью можно сверять ход атомных часов. А таким путём можно в очередной раз проверить общую теорию относительности Эйнштейна, утверждающую, что на поверхности Земли время течёт медленнее, чем на орбите. И это лишь одно из возможных применений новой технологии.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о системе лазерной связи с кубсатами и о лазерных системах слежения за космическим мусором.