Эксперимент НАСА "Оптическая связь в глубоком космосе" (DSOC) призван проложить путь к использованию лазерной связи для передачи данных из глубокого космоса. Сеанс связи с зондом состоялся, когда тот был на удалении 226 млн км.
Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос»
Набор измерений, выполняемых лазерными станциями, определяется составом измерительных каналов, который в общем случае различен для каждой из станций. В целом, лазерные станции обеспечивают проведение следующих видов первичных измерений: поиск и обнаружение космических объектов КО по отражённому солнечному излучению; измерение угловых координат КО, в том числе астрометрическим методом по отношению к опорным звёздам ; измерение фотометрических параметров сигнатур по отражённому солнечному излучению и их изменений во времени; наведение лазерного луча, сканирование лазерным лучом и обнаружение отражённого лазерного излучения от КА с ретрорефлекторами; высокоточное измерение наклонной дальности до космических аппаратов, оснащённых ретрорефлеторными системами; получение видовой информации изображений КО с применением адаптивных оптических систем. В максимальной комплектации российские лазерные станции имеют в своём составе четыре измерительных канала: дальномерный, угломерный, фотометрический и адаптивный для получения детальных изображений КА.
Длина волны в большинстве реализованных систем варьируется в пределах 700—950 нм или 1550 нм, в зависимости от применяемого лазерного диода. Ключевой принцип АОЛС основан на компромиссе: чем большую продолжительность простоев вследствие неблагоприятных погодных условий туманов допускает заказчик, тем протяжённее будет канал связи.
Иногда в состав АОЛС входит резервный радиоканал [2]. Применение[ править править код ] Беспроводная оптика рассматривается в качестве решения: на участках последней мили в условиях городской застройки для связи между многоэтажными домами, бизнес-центрами и узловыми точками сети ; для организации связи от узлов связи оператора до базовых станций сетей сотовой связи при больших объёмах передаваемого цифрового трафика 4G, LTE ; для связи объектов, когда прокладка кабеля невозможна промзоны, горная местность, железная дорога или стоимость этой прокладки велика; в качестве временного канала связи, а также в случаях, когда необходимо срочно организовать канал связи горячий резерв ; когда требуется закрытый канал связи, невосприимчивый к радиопомехам и не создающий их аэропорты, близость радиолокаторов, линий электропередач ; при необходимости уменьшения задержек [3] по сравнению с кабельными линиями. В космической технике[ править править код ] В настоящее время осуществлена успешная передача оптического лазерного сигнала на расстояние нескольких сотен тысяч километров.
Устройства используются в составе радиостанций, радиодальномеров и радиовысотомеров, в аппаратуре шифрования сигналов, маршрутизаторах доступа, бортовом оборудовании летательных аппаратов и радиолокационных станциях. Изделия представляют собой высокочувствительные полупроводниковые приборы, преобразующие свет в электрический сигнал. Лавинные фотодиоды применяются в машинном зрении, оптоволоконной телекоммуникации и лазерной дальнометрии. В рамках экспозиции демонстрируются гетероструктуры на основе полупроводниковых материалов A3B5 арсенида галлия, нитрида галлия, карбида кремния , которые являются основой для изготовления любых лазерных диодов, светодиодов и фотоприемников.
Также известные как межспутниковые линии связи, космические лазеры могли бы улучшить сеть Starlink, позволяя ей обмениваться данными между спутниками на орбите, а не передавать их на землю. SpaceX испытала на орбите два спутника Starlink, оснащенных такими межспутниковыми лазерными связями - об этом сообщили во время стрима по запуску очередной партии Starlink.
Лазерная связь заменит радио. Испытания на пороге очередного космического прорыва.
«Роскосмос» планирует заняться лазерной связью на околоземной орбите. Опыт по созданию терминалов лазерной связи АО «НПК «СПП» и результаты космического эксперимента «Система лазерной связи» (КЭ СЛС) могут быть использованы для дальнейших. Лазерные станции используются для решения задач наземного автоматизированного комплекса управления группировкой отечественных космических аппаратов (КА). Кроме того, лазерная связь обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с традиционными радиоволнами, поскольку ее сложнее перехватить и декодировать. Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью. Лазерная связь может обеспечить высокоскоростную передачу данных с Марса, что очень важно для будущих колонистов.
ПЛС - Прогрессивная Лазерная Связь
- Система «Сфера» получит лазерную связь
- Учёные протестировали лазерную связь на расстоянии 226 000 000 км (2 фото + видео)
- Удачный эксперимент
- Все новости
- Британцы испытали лазерную связь для беспилотников
Британцы испытали лазерную связь для беспилотников
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе 21 марта 2024 13:31 Центр В течение многих лет радио использовалось повсеместно, но из-за больших потерь, которые являются особенностью этой технологии, часть сигнала уходила в никуда. Лазерная связь позволит передавать больше данных при тех же затратах. Благодаря высокой скорости передачи данных и экономии энергии эта технология может заменить привычную радиосвязь в космосе, пишет РБК. По словам ведущего специалиста по космической оптике Сергея Алексеева, работа над проектом началась два года назад.
Также был поставлен другой эксперимент, когда одна наземная станция по мощному лазеру передала большой пакет данных на зонд, а зонд передал их обратно на другую наземную станцию на телескоп Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего, Калифорния. Пакет данных совершил путешествие туда и обратно, проделав в космосе путь дальностью 450 млн км. Наконец, была проверена возможность принимать оптический сигнал с «Психеи» одновременно двумя станциями на два далеко разнесённых телескопа. Такая возможность может поднять скорость передачи данных за счёт снижения уровня ошибок, надо полагать , а также обеспечит канал связи, даже если над одной из станций приёма будет облачно, что для лазера станет непробиваемой стеной.
Эта возможность известна как лазерная или оптическая связь, хотя эти безопасные для глаз инфракрасные лучи невидимы для человеческого глаза. Системы лазерной связи обеспечивают миссиям повышенную скорость передачи данных, то есть они могут отправлять и получать больше информации за одну передачу по сравнению с традиционными радиоволнами. Кроме того, эти системы легче, гибче и надежнее. Лазерная связь может дополнить радиочастотную связь, которую сегодня использует большинство миссий НАСА. LCRD — это первая технологическая демонстрация агентством двухсторонней лазерной релейной системы. Эти эксперименты тестируют и совершенствуют лазерные системы — главная цель миссии. Эксперименты, проведенные НАСА, другими государственными учреждениями, академическими кругами и промышленностью, измеряют долгосрочное воздействие атмосферы на сигналы лазерной связи; оценка применимости технологии для будущих миссий; и тестирование возможностей лазерного ретранслятора на орбите. Центр в Гринбелте, штат Мэриленд.
То есть, с наземной станцией связывается не каждый борт, а только некоторые. Получается так называемая Mesh-сеть с ячеистой топологией, что обеспечивает высокую отказоустойчивость, поскольку при «падении» одного из оптических каналов связь все равно будет реализована «обходным» маршрутом. Внедрение технологии обеспечит каждого пассажира в каждом из самолетов настоящим широкополосным мобильным интернетом по доступной цене — то есть, можно будет хоть HD-видео смотреть или играть в онлайн-игры, но технология нужна не только для развлечения. В частности, с ее помощью можно будет в режиме реального времени собирать данные со всех систем самолета и отправлять их на землю, где они будут анализироваться с целью прогнозирования отказов.
В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров
Напомним, технология лазерной связи, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обещает большую скорость и дальность по сравнению с радиосвязью и может стать альтернативой ей в будущем. Ранее сообщалось, что в RuStore появились мини-приложения, не требующие установки. Пепелац Ньюс.
Эксперты NASA протестировали новую систему лазерной связи. Как сообщается на сайте входящей в NASA Лаборатории реактивного движения, 15-секундный тестовый ролик отправили с зонда «Психея». На видео показали… кошку. Передавали видео с помощью новой лазерной системы связи.
Эксперимент занял примерно пять минут. Он открывает новые возможности перед наукой. Исследователи пишут, что их работа стала очередным шагом на пути создания эффективных систем передачи лазерных сигналов на большие расстояния. Такие системы в будущем могут использоваться для связи между наземными станциями и спутниками или орбитальными космическими кораблями.
Их можно использовать и для подключения атомных часов. Кстати, такой эксперимент позволил бы, наконец, проверить в деле общую теорию относительности Эйнштейна.
NASA запускает лазерную связь сегодня, 5 декабря 05. Для большинства текущих миссий используются радиочастотную связь. Однако эта система имеет ограниченную пропускную способность, и по мере того, как в космос отправляется больше сложного оборудования, требуется большая пропускная способность для эффективной передачи данных.
Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны
По крайней мере, в экспериментальных установках. На более близких дистанциях скорость оптической связи ощутимо выше. Например, первый сеанс оптической связи с «Психеей» состоялся, когда она улетела от Земли на 31 млн км. Подобные скорости в оптике будут на один—два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне. Оптика на порядок увеличила бы его пропускную способность.
Учёные уже определили, какое расстояние преодолел луч и за какое время. Это один из старейших инструментов знаменитой Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института. В Лаборатории реактивного движения NASA установили, что он пришёл с расстояния порядка 16 миллионов километров от Земли это примерно в сорок раз дальше Луны и ему потребовалось на это чуть больше 50 секунд. Отправлен он космическим аппаратом, который направляется сейчас в главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером, чтобы исследовать прелюбопытную двухсоткилометровую глыбу, которую астрономы назвали Психеей. Современная наука с помощью радаров установила, что глыба эта в основном железоникелевая.
Это довольно-таки плотная, тяжёлая порода.
В 1880 году Белл запатентовал фототелефон Фотофон , в котором солнечный луч, отражённый от зеркальца, модулировался голосом, передавался через атмосферное пространство и поступал на твердотельную селеновую ячейку [1]. Принцип работы[ править править код ] В основе беспроводных оптических систем лежат технологии организации высокоскоростных каналов связи посредством инфракрасного излучения, которые делают возможной передачу данных текстовые, звуковые, графические данные между объектами через атмосферное пространство, предоставляя оптическое соединение без использования стекловолокна. Лазерная связь двух объектов осуществляется только посредством соединения типа «точка-точка». Технология основывается на передаче данных модулированным излучением в инфракрасной части спектра через атмосферу. Передатчиком служит мощный полупроводниковый лазерный диод.
Сейчас в институте заканчивают разработку конструкторской документации для изготовления аппаратуры. Все работы планируют завершить к 2024 году. После этого пройдёт эксперимент — один аппарат установят на «Прогрессе», второй — на МКС, и между отработают процедуру связи. Проект аппаратуры для межспутниковой связи носит название «НИР-лазер». По словам Сергея Григоровича, Илон Маск уже строит многоспутниковую систему, и она работает по такой схеме: с Земли станция бросает команду на спутник, тот — на следующую станцию, она — на второй спутник и далее.
НАСА протестировало лазерную связь в космосе на расстоянии свыше 16 000 000 км
Оксфордский университет совместно с компанией Airbus Group Innovations испытали лазерную систему связи для беспилотных летательных аппаратов, сообщает Aviation Week. Сеанс связи с зондом состоялся, когда тот был на удалении 226 млн км. Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. Летный лазерный приемопередатчик для демонстрации технологии оптической связи в глубоком космосе (DSOC) в JPL в апреле 2021 года. Технология оптической связи из далекого космоса прошла очередную проверку в эксперименте NASA.
NASA установило новый рекорд лазерной связи в космосе - 226 млн км
Организуемый канал лазерной связи имеет высокую защищённость, скрытность и малозаметность. Так вот, передача лазерного сигнала одноимённым зондом "Психея" была экспериментом NASA. Так вот, передача лазерного сигнала одноимённым зондом "Психея" была экспериментом NASA. Лазерная связь обладает рядом преимуществ, включая высокую скорость и энергоэффективность, но сталкивается с вызовами. Опыт по созданию терминалов лазерной связи АО «НПК «СПП» и результаты космического эксперимента «Система лазерной связи» (КЭ СЛС) могут быть использованы для дальнейших.
NASA испытало систему лазерной связи на орбите
Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. Для «Системы лазерной связи» (КЭ «СЛС») возможно и перспективно применение оптоэлектронных процессоров для увеличения скорости передачи данных. Технологический эксперимент NASA на Международной космической станции обеспечил первую лазерную связь с орбитальной лазерной ретрансляционной системой. К сожалению, пока нет полноценной рабочей системы лазерной связи, а значит, переход на нее еще не состоится.
В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров
Информация поступает в приёмопередающий модуль, в котором кодируется различными помехоустойчивыми кодами, модулируются оптическим лазерным излучателем и фокусируется оптической системой передатчика в узкий коллимированный лазерный луч и передаётся в атмосферу. На принимающей стороне оптическая система фокусирует оптический сигнал на высокочувствительный фотодиод или лавинный фотодиод , который преобразует оптический пучок в электрический сигнал. При этом чем выше частота до 1,5 ГГц , тем больше объём передаваемой информации. Далее сигнал демодулируется и преобразуется в сигналы выходного интерфейса. Длина волны в большинстве реализованных систем варьируется в пределах 700—950 нм или 1550 нм, в зависимости от применяемого лазерного диода.
В настоящее время они осуществляют обмен данными с LCRD, ретранслятором, запущенным в 2021 году, который провел более 300 экспериментов по совершенствованию технологий лазерной связи в рамках программы NASA. Лазерная связь может изменить всю парадигму исследований для ученых на Земле, занимающихся научными и технологическими исследованиями на борту космической станции. Астронавты проводят исследования в различных областях, таких как биологические и физические науки, технологии, наблюдение Земли и многое другое, в орбитальной лаборатории во благо всего человечества. ILLUMA-T способен обеспечить высокую скорость передачи данных для этих экспериментов и отправить на Землю гораздо больше информации одновременно. Фактически, при скорости передачи 1,2 гигабит в секунду ILLUMA-T способен передать объем данных, сравнимый с продолжительностью среднего фильма, за считанные секунды.
Мы продемонстрировали, что можем преодолеть технические проблемы успешной космической связи с использованием лазерной связи. Сейчас мы проводим операционные демонстрации и эксперименты, чтобы оптимизировать внедрение известных технологий в миссии для максимального развития нашего исследования и науки — Дэвид Израиль, архитектор по космической связи и навигации в NASA. Эксперименты LCRD проводятся с участием представителей промышленности, научного сообщества и других государственных агентств.
Перспективная технология После этого первого крупного успеха команда DSOC будет работать над совершенствованием систем, управляющих наведением нисходящего лазера на борту приемопередатчика. Как только этот рубеж будет достигнут, проект сможет начать демонстрировать устойчивую передачу данных с высокой пропускной способностью от приемопередатчика в Паломаре на различные расстояния от Земли. Применение технологии DSOC должно также компенсировать время прохождения света от зонда до Земли на больших расстояниях. При максимальном удалении Psyche от нашей планеты фотонам ближнего инфракрасного диапазона DSOC потребуется около 20 минут для обратного пути. За это время и зонд, и планета успеют переместиться.
В настоящее время ведомство использует обычную радиочастотную связь, но она имеет ограниченную пропускную способность сигнала. Следует учитывать, что в космическое пространство отправляют всё больше сложного оборудования.
По данной причине необходимо увеличить поток сигналов для более эффективной и быстрой передачи необходимой информации. Специалисты NASA запланировали использовать для связи дополнительный сегмент частотного диапазона с использованием новейших технологий.
Лазерный эксперимент НАСА DSOC передал технические данные с расстояния 226 миллионов километров
| «Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году | При этом инфракрасный свет, который может использовать лазерная связь, имеет гораздо более высокую частоту, чем радиоволны. |
| Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров - | об этом сообщили во время стрима по запуску очередной партии Starlink. |
| В России появился конкурент Starlink по внедрению лазерной связи в космосе | Высокоскоростная лазерная связь обеспечивает передачу информации с пропускной способностью от 34 до 155 Мбит/с. |
В России создали образец терминала космической лазерной связи
| Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров | В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. |
| Эксперты NASA протестировали новую систему лазерной связи. Не обошлось без котиков | В NASA сообщили, что 8 апреля провели очередное испытание дальней космической связи по оптическому каналу. |
| Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию | Transcelestial создала запатентованную технологию беспроводной лазерной связи (иначе называемую беспроводной волоконной оптикой), которая сочетает в себе скорость оптоволокна. |
| Луч на Землю: В NASA сообщили о получении лазерного сигнала из космоса | К сожалению, пока нет полноценной рабочей системы лазерной связи, а значит, переход на нее еще не состоится. |
Учёные протестировали лазерную связь на расстоянии 226 000 000 км (2 фото + видео)
Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. Межспутниковая лазерная связь одна из ключевых концепций в Starlink, что сделает сеть независимой от наземных станций сопряжения и позволит передавать траффик напрямую от. В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн.