Задача связи на таких дистанциях требует астрономической точности, но, в случае успеха, сулит огромные преимущества, поскольку лазерный свет имеет более короткие длины волн. Лазерная связь позволяет передавать в 1 000 раз больше данных за единицу времени с в 10 раз большей скоростью. «Московские новости» продолжают серию материалов о цифровом бессмертии — о том, как технологии позволяют имитировать личность человека и создавать цифровых двойников. При этом инфракрасный свет, который может использовать лазерная связь, имеет гораздо более высокую частоту, чем радиоволны.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
Технологический эксперимент NASA на Международной космической станции обеспечил первую лазерную связь с орбитальной лазерной ретрансляционной системой. Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден. быстро и качественно, надежно и эффективно решает проблему ближней связи между двумя зданиями, находящимися на расстоянии до 1200 м и в прямой видимости. быстро и качественно, надежно и эффективно решает проблему ближней связи между двумя зданиями, находящимися на расстоянии до 1200 м и в прямой видимости. Лазерная связь позволит передавать на Землю от 10 до 100 раз больше данных, чем современные радиочастотные системы.
Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных
Для «Системы лазерной связи» (КЭ «СЛС») возможно и перспективно применение оптоэлектронных процессоров для увеличения скорости передачи данных. Изобретение относится к системам открытой оптической связи и касается терминалов лазерной связи, предназначенных для организации линий связи между наземными станциями. Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. Лазерные станции используются для решения задач наземного автоматизированного комплекса управления группировкой отечественных космических аппаратов (КА). Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи.
Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны
Смысл в том, что преимуществом использования лазерной связи перед радиоволнами является увеличенная полоса пропускания, позволяющая передавать больше данных за меньшее время. Лазерная связь относится к беспроводным оптическим системам связи и является одним из самых актуальных направлений. Лазерная связь между спутниками связи на орбите предоставит возможность абонентам на Земле обмениваться данными с малыми задержками, что позволит пассажирам самолётов. Холдинг Росэлектроника Госкорпорации Ростех представляет на выставке Связь-2024 образцы перспективной электронной компонентной базы, разработанные в рамках программы.
Российские учёные наладили связь со спутником, наблюдающим за Солнцем
Лазерная связь позволит передавать на Землю от 10 до 100 раз больше данных, чем современные радиочастотные системы. Смысл в том, что преимуществом использования лазерной связи перед радиоволнами является увеличенная полоса пропускания, позволяющая передавать больше данных за меньшее время. Сеанс связи с зондом состоялся, когда тот был на удалении 226 млн км от Земли, что в полтора раза больше, чем расстояние между Солнцем и Землёй.
НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи
С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас. Оксфордский университет совместно с компанией Airbus Group Innovations испытали лазерную систему связи для беспилотных летательных аппаратов, сообщает Aviation Week. "Лазерная система молодых конструкторов Физтех-школы аэрофизики и космических исследований МФТИ позволяет реализовать связь принципиально нового качества с орбитой и. Системы лазерной связи легче, гибче и безопаснее радиочастотных систем, при этом могут использоваться совместно с ними.
Космическая лазерная связь - это будущее подключения к Интернету
При демонстрации необходимо учесть время, необходимое для прохождения света от космического аппарата до Земли: на самом дальнем расстоянии от нашей планеты фотоны ближнего инфракрасного диапазона, излучаемые DSOC, пройдут обратный путь примерно за 20 минут во время испытаний 14 ноября путь от «Психеи» до Земли занял около 50 секунд. За это время и космический аппарат, и планета переместятся, поэтому лазеры восходящей и нисходящей линии связи должны будут подстроиться под изменение положения. Кроме того, мы смогли отправить некоторые данные, то есть обменяться «битами света» из космоса и в космос». Москва, Большой Саввинский пер. II; Адрес редакции: 119435, г.
Создание национальной многоспутниковой группировки связи и дистанционного зондирования Земли ДЗЗ продолжится, но процесс будет поэтапным и более вариативным.
Позади длительное — свыше двух лет — согласование в федеральных органах исполнительной власти. В результате Минфином было предусмотрено финансирование первоочередных работ по проекту «Сфера» — 7 млрд рублей на этот год и еще по 7 млрд ежегодно с 2022 по 2024 год, — рассказал «Русскому космосу» директор Департамента перспективных программ и проекта СФЕРА Сергей Прохоров. Топ-менеджер Роскосмоса не скрывает, что на текущий момент «Сфера» серьезно отличается от первоначального варианта 2019 г. Он считает, что сказалось стечение обстоятельств: «В последнее время произошло несколько хорошо известных событий, которые повлекли за собой колоссальные расходы государства. Это и пандемия, последствия которой повлияли на социально-экономическую ситуацию в стране, и санкции, под которые попали ряд российских предприятий и отраслей.
Думаю, задержка с согласованием и все внесенные изменения вызваны именно этими форс-мажорными обстоятельствами». Тем не менее все это время Роскосмос продолжал вести разработку и продвижение фронтальной стратегии развития Госкорпорации, в основе которой заложен проект «Сфера». В целом предстоящий трехлетний этап «Сферы» можно назвать подготовительным: в его рамках будут отрабатываться различные технологии и изготавливаться опытные образцы техники. От результатов этапа зависит, по какому пути пойдет процесс серийного производства и развертывания группировок на орбитах. При всех изменениях основная идея проекта — космос для человека — остается прежней.
Что важно знать о «Сфере»? Благодаря ей будет создана самая современная система коммуникаций и мониторинга, включающая как существующую, так и перспективную космическую инфраструктуру. Значительная часть территории нашей страны расположена в высоких широтах, где плотность населения невелика, а зоны тайги, тундры и вечной мерзлоты мешают прокладке сетей оптоволоконной связи. В таких местах предоставить полный комплекс телекоммуникационных услуг для стационарных и подвижных объектов, обеспечить связанность территорий помогут спутники. Достичь указанных целей планируется путем развертывания группировок со спутниками связи «Ямал» и «Экспресс» на геостационарных и «Экспресс-РВ» на высокоэллиптических орбитах, с аппаратами широкополосного доступа в Интернет «СКИФ» на средних орбитах и спутниками для обеспечения «интернета вещей» «Марафон IoT» на низких орбитах.
В результате будут развиваться интегрированные сервисы для роста всех отраслей экономики страны. Сюда можно включить и обслуживание Северного морского пути — перспективного транспортного коридора, а также развитие широкополосного доступа в Интернет и «интернета вещей» в удаленных и труднодоступных районах страны. О проекте «Сфера» впервые рассказал в ходе прямой линии 7 июня 2018 г. Президент РФ Владимир Путин. Интернет со средней орбиты Одна из запланированных первоочередных задач — создание спутника-демонстратора системы широкополосного доступа в Интернет на орбите средней высоты «СКИФ».
Вавилова" и еще несколько компаний. У них уже есть испытанные образцы — железные коробки, которые общаются лазерными лучами, отметил он. В начале этого года в Московском физико-техническом институте представили макет терминала космической лазерной связи. В отличие от радиоволн луч лазера не так сильно рассеивается, а плотность его излучения в целевом секторе больше, чем у радиопередатчика, что позволяет обойтись без приемников длиной в десятки метров, заявляли авторы проекта. В мире самой известной компанией, работающей в этой области, является американская SpaceX, чьи спутники Starlink стали оснащать терминалами лазерной связи с 2021 года. В феврале этого года представители Starlink рассказывали о преимуществах лазерной связи между Землей и космосом: с ее помощью спутники могут обеспечить все потребности клиентов в течение двухчасового окна. Проект можно считать перспективным, поскольку сейчас в рамках различных федеральных программ активно идет разработка низкоорбитальных и среднеорбитальных группировок космических аппаратов, добавил начальник отдела интеграции телеком-решений Научно-исследовательского центра телекоммуникаций Московского физико-технического института Геннадий Себекин. Такая работа так или иначе предполагает элемент межспутниковой связи, в основу которой будет положена как раз технология лазерной связи. Поэтому это хорошо коррелирует с разработкой упомянутого терминала, отметил он.
В настоящее время на постоянной основе работают 5 станций, в течение ближайших лет количество станций в сети планируется довести до 20…25. 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.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
В апреле «Роскосмос» сообщил , что создал оператора по развитию национальной многоспутниковой орбитальной группировки «Сфера» путем реорганизации оператора, который работал совместно с британской компанией OneWeb. В августе 2021 года президент американской компании SpaceX Гвинн Шотвелл заявила , что все новые спутники глобальной системы Starlink получат лазерные терминалы.
В настоящее время дальность действия системы, получившей название Hyperion, составляет около километра, но ее планируется значительно увеличить. По словам разработчиков, в отличие от радиосвязи лазерную систему обмена данными невозможно взломать. Кроме того, часть системы, устанавливаемая на беспилотники, имеет небольшое энергопотребление. Как ожидается, Hyperion будет использоваться на беспилотниках для передачи информации в режиме реального времени.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает Phys. Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден. Исследователям удалось передать его на расстояние 2,4 километра, что сделало этот сигнал в 100 раз более стабильным, чем все предыдущие лазерные лучи, переданные через атмосферу.
Это важный аспект, так как, отмечают исследователи, существующая технология ограничена природными факторами. На оборудование воздействуют, например, такие факторы, как ветер и незначительные вибрации. Однако в новой работе авторы уверяют, что переданный ими лазерный сигнал оказался даже более стабильным, чем атомные часы.
Как только появится первый свет, начнутся эксперименты по передаче данных и лазерной связи, которые будут продолжаться на протяжении всей запланированной миссии. Тестирование лазеров в различных сценариях В будущем оперативная лазерная связь дополнит радиочастотные системы, которые до сих пор используются многими космическими миссиями для передачи данных обратно на Землю. Помимо LCRD, предшественниками ILLUMA-T являются инфракрасная система доставки TeraByte 2022 года, которая в настоящее время тестирует лазерную связь на небольшом спутнике CubeSat на околоземной орбите, и демонстрационная программа лунной лазерной связи, которая во время исследования лунной атмосферы и пылевой среды 2014 года Миссия Explorer, отправлявшая данные туда и обратно между лунной орбитой и Землей; и оптическая полезная нагрузка Lasercomm Science 2017 года, которая продемонстрировала, как лазерная связь может ускорить поток информации между Землей и космосом по сравнению с радиосигналами.
Тестирование способности лазерной связи обеспечивать более высокую скорость передачи данных в различных сценариях поможет аэрокосмическому сообществу еще больше усовершенствовать возможности будущих миссий на Луну, Марс и в глубокий космос. Предыдущая статья.
«Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году
Чем дальше аппарат Psyche будет удаляться на пути к своей цели, тем слабее будет сигнал фотонов лазера. Кроме того, фотонам потребуется больше времени для достижения пункта назначения, создавая задержку более 20 минут. К тому времени, как данные достигнут Земли, наземному контролю придётся корректировать новое положение космического аппарата. Тест был первым, который полностью включал наземные станции и передающее устройство, требуя от команд DSOC и Psyche работать вместе. Это было сложное испытание, и нам предстоит ещё много работы, но на короткое время нам удалось передать, принять и декодировать некоторые данные.
Этот прибор предназначен для опробования лазерного канала передачи данных, соединяющего спутник с наземной станцией. Хотя спутник «Импульс-1» не оснащен квантовыми компонентами, тестирование лазерного канала связи является шагом на пути к созданию квантового канала связи. Пока спутник ориентирован на классическую оптическую связь. Основной задачей «Импульса-1» является сбор данных.
Лазерные приемопередатчики почти не ухудшают аэродинамические качества самолета При этом лазерные приемопередатчики существенно компактнее, например, используемых сейчас спутниковых антенн: один такой «горб» в верхней части фюзеляжа создает аэродинамическое сопротивление, которое полностью нивелирует выигрыш от использования винглетов! Спутниковая антенна полностью нивелирует весь выигрыш от наличия винглетов Самое же интересное заключается в том, что каждый самолет работает как ретранслятор сигнала на другие самолеты, летящие поблизости.
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.
Лазерная связь обладает рядом преимуществ, включая высокую скорость и энергоэффективность, но сталкивается с вызовами, связанными с зависимостью от атмосферных условий и необходимостью точного наведения луча на целевой спутник. 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.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
Кроме того, в составе станций имеется метеоаппаратура, предназначенная для определения параметров атмосферы и коррекции результатов измерений по условиям распространения сигналов, аппаратура единого времени, обеспечения электропитания, безопасности информации и укрытие. Точностные характеристики станций: среднеквадратическая погрешность измерения дальности - 3.. Решаются следующие задачи: Дальномерная информация используется для высокоточного определения параметров орбит и координат наземных пунктов в общеземной геоцентрической системе координат, а также для контроля целевых характеристик и координатно-временного обеспечения ГНС ГЛОНАСС; угломерная информация используется для определения орбит космических объектов, в том числе при выведении высокоорбитальных КА на орбиту, а также для реализации однопунктовой схемы вместе с дальностью навигационно-баллистического обеспечения полетов; фотометрическая информация используется для оценки параметров ориентации КА; видовая информация детальные изображения используется для распознавания КА и оценки его развертывания.
Подобные скорости в оптике будут на один—два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне. Оптика на порядок увеличила бы его пропускную способность.
Блок лазерного приёмопередатчика «Психеи» не предназначен для передачи научных данных с борта зонда на Землю. Для демонстрации и испытаний возможностей оптической связи видео и другие данные были записаны в него ещё на Земле. Тем не менее, команда зонда смогла продублировать передачу фрагмента инженерных данных с борта зонда по оптическому каналу в то же время, как эти данные передавались по основному радиоканалу.
Такой интернет позволит моментально передать, например, изображение, которое сделал спутник над Вашингтоном , в Москву. Дело в том, что спутнику, который находится над Америкой , лететь к Москве будет долго, соответственно, картинку мы будем ждать несколько часов. С лазерной связью эта проблема отпадает: данные как по паутине будут передаваться от одного аппарата к другому», — рассказал старший преподаватель МФТИ Иван Завьялов «Газете. CNews писал о том, что Amazon в рамках проекта Kuiper протестировала на низкой околоземной орбите оптическое межспутниковое соединение OISL , при котором спутники обмениваются информацией с помощью инфракрасных лазерных лучей. Первоначальные данные показали, что сеть сможет поддерживать связь и между несколькими спутниками одновременно.
Так, компоненты лазера не были предназначены для работы в суровых условиях космоса. Во время теплового испытания, имитирующего экстремальные температуры, расплавились волокна в усилителе оптического сигнала. Чтобы решить эту проблему, исследователи работали с поставщиком усилителя. Устройство модифицировали так, чтобы оно выделяло тепло за счёт проводимости. Кроме того, лазерные лучи могут искажаться из-за атмосферных воздействий и погодных условий. Это может привести к потере мощности и, в свою очередь, к потере данных. Чтобы решить проблему, учёные разработали собственную версию автоматического повторного запроса ARQ — протокола для контроля ошибок при передаче данных по каналу связи. Наземный терминал использует низкоскоростной сигнал восходящей линии связи, чтобы сообщить спутнику, что он должен повторно передать любой блок данных или кадр, которые были потеряны или повреждены.