Организуемый канал лазерной связи имеет высокую защищённость, скрытность и малозаметность. Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса. Лазерная связь позволяет передавать в 1 000 раз больше данных за единицу времени с в 10 раз большей скоростью. Лазерная связь относится к беспроводным оптическим системам связи и является одним из самых актуальных направлений. Новые лазерные системы связи могут обеспечить быструю передачу огромных объемов данных с Луны.
НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи
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. Представители «ИКС Холдинга» отказались комментировать эту инициативу. Однако, как указано на портале hh.
Технология позволит воздушным судам обмениваться большими объёмами данных с помощью лазерных лучей через сеть наземных станций и спутников на геостационарной орбите 36 000 км над Землёй. Применять разработку планируется, в том числе, в военной сфере. Передача данных ускорится примерно в 10 раз.
Airbus Согласно официальному пресс-релизу Airbus, технология основывается на разработках Нидерландской организации прикладных научных исследований TNO. Демонстратор лазерной системы связи планируется подготовить к 2024 году. Полноценные лётные испытания с применением промышленной версии оборудования намечены на следующий год.
Передатчиком служит мощный полупроводниковый лазерный диод. 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.
Предполагается, что технология в перспективе может заменить радиосвязь. Терминалы лазерной связи — это оптико-механические модули "коробочки" , которые устанавливаются в разные части космического аппарата, и с их помощью направляются лазеры, пояснил РБК Сергей Алексеев. Предполагается, что группировка будет состоять из более чем 900 спутников. Помимо России компания планирует оказывать услуги более чем в 70 странах. Общий размер необходимых инвестиций, как и источники финансирования, не назывались. В конце 2021 года стало известно, что ВТБ инвестирует в проект 2 млрд руб. Невозможно сделать его узконаправленным, и, если мы используем радио в космосе, огромное количество излучения улетает в никуда. При передаче информации по лазерному лучу тратится намного меньше энергии. А значит, можно передать больше данных при тех же затратах.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
| "Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink | У лазерной связи частота колебаний очень высокая, мы можем передавать по одному каналу до 100 Гб. |
| Британцы испытали лазерную связь для беспилотников | NASA впервые запускает в тестовом режиме инновационную лазерную связь. |
| 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. |
| Лазерная связь заработает в России | TBIRD продолжает внедрение оптической связи НАСА, демонстрируя преимущества лазерной связи для околоземных научных миссий. |
Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию
“Широкополосная лазерная связь для околоземной орбиты и спутников на Лунной орбите доказана, но дальний космос создает новые проблемы”. Технология лазерной связи в этой демонстрации предназначена для передачи данных из глубокого космоса со скоростью в 10-100 раз быстрее. Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи. С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас. Организуемый канал лазерной связи имеет высокую защищённость, скрытность и малозаметность. «Московские новости» продолжают серию материалов о цифровом бессмертии — о том, как технологии позволяют имитировать личность человека и создавать цифровых двойников.
Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос»
Как объяснили ученые, современные системы подводной лазерной связи имеют высокую стоимость и способны поддерживать широкий канал связи только на небольших дистанциях. Холдинг Росэлектроника Госкорпорации Ростех представляет на выставке Связь-2024 образцы перспективной электронной компонентной базы, разработанные в рамках программы. Напомню первая статья об лазерной связи в космосе написана год назад Прочитав комменты от предыдущей записи про слова Илона Маска о будущем суперскоростном канале Лондон Сидней.
CubeSat продемонстрирует самую быструю лазерную связь NASA из космоса
Запуск будет показан в прямом эфире на телеканале NASA. Можно перейти на соответствующий веб-сайт или использовать встроенную выше видеотрансляцию.
Радиочастоты уже все забиты, получить канал — непростая процедура. А лазерные каналы находятся в той области электромагнитного спектра, которая не регламентируется, специальных разрешений на ее использование получать не придется». Эксперимент с лазерной связью запланирован на 2024 год. Один аппарат будет стоять на «Прогрессе», а второй — на МКС, и между ними будет отрабатываться процедура связи.
Лазерная связь, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обладает рядом преимуществ перед радиосвязью, включая высокую скорость и возможность передачи на большие расстояния. Эксперименты с этой технологией уже проводятся различными космическими агентствами и частными компаниями, такими как NASA, SpaceX и Amazon. Новый проект представляет собой амбициозную инициативу, направленную на революционизацию интернет-соединения по всему миру. Он предполагает создание глобальной сети спутников, охватывающей более 70 стран, что делает доступ в интернет возможным в любой точке земного шара.
Как ожидается, Hyperion будет использоваться на беспилотниках для передачи информации в режиме реального времени. Кроме того, в Airbus полагают, что система может стать частью долголетающих беспилотников. Ранее стало известно , что министерство обороны Великобритании объявило о намерении приобрести два беспилотника Zephyr 8, способных находиться в воздухе до трех месяцев.
Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос»
| В МФТИ создан терминал космической лазерной связи - CNews | Лазерная связь обладает рядом преимуществ, включая высокую скорость и энергоэффективность, но сталкивается с вызовами. |
| Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи | Лазерная связь позволяет передавать в 1 000 раз больше данных за единицу времени с в 10 раз большей скоростью. |
| Лазерная связь заработает в России | Задача связи на таких дистанциях требует астрономической точности, но, в случае успеха, сулит огромные преимущества, поскольку лазерный свет имеет более короткие длины волн. |
| Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров | В 2024 году «Росатом» протестирует технологию космической лазерной связи. |
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
А лазерные каналы находятся в той области электромагнитного спектра, которая не регламентируется, специальных разрешений на ее использование получать не придется». Эксперимент с лазерной связью запланирован на 2024 год. Один аппарат будет стоять на «Прогрессе», а второй — на МКС, и между ними будет отрабатываться процедура связи. Обсерватория предназначена для астрофизических исследований в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением, а также для регистрации гамма-излучения в энергетическом диапазоне от 10 кэВ до 10 МэВ.
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.
Для достижения такого эффекта команда использовала множество различных тонких настроек, включая контроль температуры, шумоподавление и автоматическую регулировку удерживающих оборудование устройств. Сам лазерный луч был отправлен из окна пятого этажа здания, расположенного от конечной цели - площадки, на расстоянии 1,2 километра. На этой площадке было установлено специальное зеркало, которое отразило луч и вернуло его обратно к источнику.
Технология основывается на передаче данных модулированным излучением в инфракрасной части спектра через атмосферу. Передатчиком служит мощный полупроводниковый лазерный диод. 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.
LCRD, находящийся на геостационарной орбите, затем будет передавать сигналы на наземные станции в Калифорнии и на Гавайях. После того, как она прибудет на землю, данные будут переданы команде ILLUMA-T в Центре космических полетов имени Годдарда, чтобы проверить, что они по-прежнему точны и высокого качества на этих скоростях.
Если эксперимент увенчается успехом, НАСА надеется, что лазерная связь может стать регулярной частью операций не только на МКС, но и для сети ближнего космоса, которая будет охватывать спутники, вращающиеся вокруг Земли и Луны, и сети Дальнего космоса.
Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных
Запуск будет показан в прямом эфире на телеканале NASA. Можно перейти на соответствующий веб-сайт или использовать встроенную выше видеотрансляцию.
Кроме того, им не придется бороться за частоты в уже переполненном участке спектра. С помощью лазеров вы можете передавать практически неограниченное количество данных, говорит Корнуэлл. Лазерные лучи настолько узки, что он [почти] не могут мешать друг другу». Более высокие частоты также означают более короткие волны, которые дают больше преимуществ. Сигналы Ka-диапазона имеют длину волны от 7,5 миллиметров до 1 сантиметра. НАСА планирует использовать лазеры с длиной волны 1550 нанометров — той же, которая используется для наземных оптоволоконных сетей.
Действительно, в своем развитии лазерная космическая связь опирается на существующие оптоволоконные технологии. Более короткие волны и более высокие частоты означают, что в каждую секунду можно упаковать больше данных. Преимущества лазерной связи известны уже много лет, но лишь недавно инженеры смогли создать системы, превосходящие радиосвязь. Например, в 2013 году демонстрацией лунной лазерной связи НАСА доказала, что оптические сигналы могут надежно передавать информацию с лунной орбиты обратно на Землю. Lincoln Lab сыграла важную роль в разработке многих систем лазерной связи в миссиях НАСА, начиная с первых демонстраций, проведенных с помощью засекреченного спутника GeoLITE в 2001 году. Я был рад, что НАСА все же решила использовать лазерную связь в этой миссии». Наземная установка для лазерной связи. В дополнение к радио S-диапазона, во время миссии Артемида-2 Орион будет нести лазерную систему под названием Optical to Orion , или O2O.
Ее главная задача будет заключаться в передаче 4K-видео с Луны зрителям на Землю. В случае успеха O2O откроет дверь для обмена большими объемами информации между будущими миссиями и Землей, позволяя проводить видеочаты с семьей, частные консультации с врачами или даже просто смотреть спортивные соревнования во время отдыха. Чем больше времени люди будут проводить на Луне, тем важнее будет быстрая связь для их психического благополучия. И в конце концов, видео станет критически важным для экипажей в дальнем космосе. Прежде чем O2O можно будет испытать в космосе, он должен будет пережить путешествие. Лазерные системы, установленные на космическом корабле, используют телескопы для отправки и приема сигналов.
Благодаря высокой пропускной способности линий лазерной связи появляется возможность минимизировать количество наземных пунктов связи, расширяя зону покрытия. По сравнению с радиосвязью лазерная обладает большей скоростью передачи данных, меньшим энергопотреблением и низкой возможностью перехвата. Основным ее недостатком является необходимость точного наведения луча, захвата и слежения за космическим аппаратом.
Поскольку расходимость лазерного пучка очень невелика, задача попасть лучом с одного спутника в оптическое приемное устройство другого чрезвычайно сложна на расстоянии в 1000 километров от источника излучения пучок имеет диаметр всего 10 метров — нужен компромисс между точностью наведения и мощностью лазера. Кроме того, лазерный луч — отличное решение в вакууме, но в условиях атмосферы это не самый лучший выбор в качестве линии связи из-за существенного затухания сигнала в облаках, дожде и тумане. Мониторинг Земли на новых технологиях Еще год назад заявлялось, что по проекту «Сфера» на низкие орбиты будет выведено более 200 малых космических аппаратов высокопериодичного всепогодного мониторинга Земли «Беркут». Предполагалось, что они будут нескольких типов — обзорные, высокодетальные и радиолокационные. По функционалу спутников планы не поменялись, но вот разговоры о численности группировки пока преждевременны. За прошедшие два года с момента начала проектирования системы возможности аппаратов улучшились. Например: если ранее в параметры обзорного мониторинга закладывалось разрешение 2. Показатели высокодетальной съемки тоже будут улучшаться. Появятся и дополнительные функции, в частности высокодетальной видеосъемки.
Важнейшее внимание по-прежнему уделяется радиолокационным космическим аппаратам. Они особенно полезны там, где требуется круглосуточное всепогодное наблюдение, например в Арктике. Благодаря этим спутникам капитаны судов при движении по Северному морскому пути получат оперативную информацию о ледовой обстановке по трассе всего маршрута, несмотря на сильную облачность или полярную ночь. Частные группировки? Не исключено Одна из задач «Сферы» — привлечь к проекту частный бизнес. Речь, прежде всего, идет о включении услуг связи, передачи данных, навигации и дистанционного зондирования Земли в сервисы телекоммуникационных, транспортных, банковских, страховых, добывающих и других компаний. Интеграция всех этих возможностей на уровне абонентских устройств, доступность спутникового сигнала в любой точке страны открывают хорошие перспективы для расширения бизнеса и повышения качества обслуживания потребителей. Кроме того, все передовые страны стремятся к развитию беспилотного транспорта и роботизированных систем. Тот, кто первым соберет на своей платформе возможности спутникового наблюдения, позиционирования и телекоммуникаций, получит конкурентное преимущество и шанс построить сеть беспилотников в глобальном масштабе — в воздухе, на земле, на воде.
Ролик загрузили в память зонда перед его запуском, а максимальная скорость передачи достигла 267 мегабит в секунду, то есть как при широкополосном интернет-соединении. Сигнал достиг планеты за 101 секунду. На видео запечатлен рыжий кот по кличке Татерс, который гоняется за огоньком лазерной указки. На кадры наложили графику, которая демонстрирует маршрут «Психеи», а также изображение принимавшей сигнал Паломарской обсерватории в Калифорнии и техническую информацию о сеансе связи.
Росатом запланировал эксперимент с космической лазерной связью на 2024 год
Использование лазеров для этой задачи обладает большим потенциалом , поскольку отсутствие атмосферных помех позволяет добиться высокой скорости передачи информации. Это можно сделать с помощью межспутникового интернета, предварительно установив на спутники терминалы с лазером. 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.
SpaceX испытала на орбите два спутника Starlink, оснащенных такими межспутниковыми лазерными связями - об этом сообщили во время стрима по запуску очередной партии Starlink. Она добавила, что, как только SpaceX будет иметь межспутниковую лазерную связь, работающую последовательно по всей сети, "Starlink станет одним из самых быстрых вариантов передачи данных по всему миру.
И «первый свет» — первый сигнал такой связи передать уже удалось. В рамках эксперимента NASA по оптической связи в глубоком космосе DSOC на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего Калифорния от спутника Psyche с расстояния почти 16 млн км — примерно в 40 раз дальше, чем Луна от Земли, — был передан лазерный луч ближнего инфракрасного диапазона с кодированными тестовыми данными. Это самая дальняя в истории демонстрация оптической связи. DSOC настроен на передачу тестовых данных с высокой пропускной способностью на Землю в ходе двухлетней демонстрации технологии во время полета Psyche к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером. Как DSOC впервые будет использован для тестирования высокоскоростной передачи данных за пределы лунной орбиты и как это может изменить исследование дальнего космоса.
В рамках НИР «Лазер» планируется разработка двух терминалов межспутниковой связи, а в последующем — наземного оборудования для связи «космос — Земля». В рамках другой работы — «Типоряд» — будет вестись поиск технологий создания масштабируемых унифицированных спутниковых платформ для группировок связи и ДЗЗ. Идеология проста: несмотря на разную специфику, космические аппараты должны базироваться на одних и тех же технических решениях. Тем не менее все эти спутники относятся к малым, и для них будет создана линейка унифицированных платформ». Работой по «Типоряду», в которой участвуют как предприятия Роскосмоса, так и частные компании всего около десяти организаций , руководит генеральный конструктор по автоматическим космическим комплексам и системам Виктор Хартов. Наконец, в рамках НИР «Цифра» ставится задача перехода к гибким цифровым полезным нагрузкам для перспективных телекоммуникационных cпутников. Это позволит оптимально использовать аппарат, корректировать его зоны обслуживания и перераспределять мощность в лучах, а в перспективе обеспечить перенос сигнала в другую полосу частот. Космический аппарат, обладающий такими возможностями, будет способен рационально использовать все свои ресурсы: например, если того потребует чрезвычайная ситуация или меняющийся рынок телекоммуникационных услуг. Сегодня, к сожалению, практически все гражданские спутники связи создаются с использованием иностранных комплектующих. Что такое лазерная связь? Она позволяет соединять космические аппараты не только с наземными станциями, но и друг с другом. Благодаря высокой пропускной способности линий лазерной связи появляется возможность минимизировать количество наземных пунктов связи, расширяя зону покрытия. По сравнению с радиосвязью лазерная обладает большей скоростью передачи данных, меньшим энергопотреблением и низкой возможностью перехвата. Основным ее недостатком является необходимость точного наведения луча, захвата и слежения за космическим аппаратом. Поскольку расходимость лазерного пучка очень невелика, задача попасть лучом с одного спутника в оптическое приемное устройство другого чрезвычайно сложна на расстоянии в 1000 километров от источника излучения пучок имеет диаметр всего 10 метров — нужен компромисс между точностью наведения и мощностью лазера. Кроме того, лазерный луч — отличное решение в вакууме, но в условиях атмосферы это не самый лучший выбор в качестве линии связи из-за существенного затухания сигнала в облаках, дожде и тумане. Мониторинг Земли на новых технологиях Еще год назад заявлялось, что по проекту «Сфера» на низкие орбиты будет выведено более 200 малых космических аппаратов высокопериодичного всепогодного мониторинга Земли «Беркут». Предполагалось, что они будут нескольких типов — обзорные, высокодетальные и радиолокационные. По функционалу спутников планы не поменялись, но вот разговоры о численности группировки пока преждевременны. За прошедшие два года с момента начала проектирования системы возможности аппаратов улучшились. Например: если ранее в параметры обзорного мониторинга закладывалось разрешение 2.
Российский космический эксперимент «Система лазерной связи» (КЭ «СЛС»)
Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи. Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи. Напомню первая статья об лазерной связи в космосе написана год назад Прочитав комменты от предыдущей записи про слова Илона Маска о будущем суперскоростном канале Лондон Сидней. Эксперимент НАСА "Оптическая связь в глубоком космосе" (DSOC) призван проложить путь к использованию лазерной связи для передачи данных из глубокого космоса. TBIRD продемонстрирует возможности лазерной связи с высокой скоростью передачи данных от CubeSat на низкой околоземной орбите. «Роскосмос» планирует заняться лазерной связью на околоземной орбите.