Новый принцип лазерной коммуникационной системы может позволить увеличить в несколько раз скорость обмена данными для дальней связи в космическом пространстве
Вопрос о том, каким образом можно передать видеоинформацию высокого качества с исследуемых планет, например с Марса, уже давно волнует мировые космические агентства. Так НАСА уже сейчас собирается выделить $175000000 на новые демонстрационные проекты. При этом главных среди таких проектов является проект ЛОКС – LCRD (лазерная оптическая коммуникационная система). Такой проект должен интегрировать в себе сразу несколько известных коммуникационных технологий в оптическом диапазоне, что позволит повысить скоростные потоки обмена данными между Землей и космическими объектами в несколько десятков раз!
Что же повлияло на необходимость перехода к LCRD-технологиям? Все дело в том, что при аналогичным существующим величинам потребления электроэнергии новые лазерные коммуникационные системы позволяют обеспечить внушительные скорости информационных потоков. Для этого будут выделены специальные частотные каналы. Однако нельзя забывать, что использование оптических систем нового поколения может привести к усложнению эксплуатации. Главный проблемный нюанс заключается в том, что оптическая система передачи сигнала никак не может работать в условиях любых непрозрачных помех. Другими словами, любое препятствие просто «тушит» сигнал. Существует и еще одна причина усложнения процесса использования ЛОКС. Это пресловутые погодные условия, ведь атмосфера Земли далеко не всегда находится в том состоянии, которое позволяет ей не стать препятствием для оптического сигнала.
Проект ЛОКС (LCRD) заключается в том, что необходимо наладить оптические коммуникации между особым терминалом, которым является спутник, и наземными станциями. Одну из таких станций разместили в Калифорнии, другие - собираются создать в течение ближайших месяцев также на территории Соединенных Штатов. Такая система позволит осуществить пробный обмен сигналами между объектами, находящимися в космосе и на Земле. Если испытания пройдут успешно, то реализация программы будет продолжена в том же режиме. Сегодня ученые пытаются создать эффективную концепцию противодействия внешним факторам.
Итак, уже понятно, что ЛОКС позволяет увеличить темпы обмена потоками данных до ста раз. НАСА по этому поводу заявляет, что в настоящее время аппарат MRO, исследующий поверхность Марса, обменивается информацией с Землей по радиоканалу на скорости 6Мбит/с. Получается, что обычное изображение, сделанное камерой аппарата, достигает поверхности Земли лишь через полтора часа после отправки. Не стоит забывать, что сигнал может попросту потеряться в космических просторах вследствие различного рода помех. Часто бывает так, что низкая скорость передачи сигнала просто ставит работу аппарата под угрозу. Ведь снимок, идущий в течение такого продолжительного времени, это настоящая проблема для НАСА. Что и говорить о высококачественном видео.
Если же представить себе, что тот же MRO, который можно оборудовать LCRD, будет передавать данные на скорости около 100 Мбит/с, то время принятия снимка снижается всего до 5 минут. Эта цифра весьма приемлема для работы.
Лазерная система коммуникации позволит НАСА осуществить настоящий прорыв в исследовании космического пространства.
К двум другим финансируемым проектам относятся проекты по реализации пилотируемых полетов в дальний космос на основе так называемого солнечного паруса и атомных часов для новой навигационной системы. Эти технологии могут быть реализованы уже в ближайшие годы.
Информация