Система лазерной связи обеспечивает широкополосный коммуникационный канал между космической станцией и Землей

Система OPALS

Нoвaя кoммуникaциoннaя лaзeрнaя систeмa, устaнoвлeннaя нe тaк дaвнo нa Мeждунaрoднoй кoсмичeскoй стaнции, мoжeт прoизвeсти тaкую жe рeвoлюцию в oблaсти кoсмичeскoй связи, кaк и рeвoлюция, кoтoрaя произошла в области наземных коммуникаций, за короткий период шагнувших от крайне медленных технологий dial-up к высокоскоростным оптоволоконным сетям.

Лазерная система Optical Payload for Lasercomm Science (OPALS), которая установлена на внешних конструкциях космической станции и которая является весьма перспективной альтернативой традиционным средствам радиосвязи, была не раз и не два протестирована, демонстрируя каждый раз высочайшую скорость передачи информации, высокую стабильность и экстремально низкий уровень возникновения ошибок передачи.

«Система OPALS послужила демонстрацией того, что космические коммуникационные лазерные системы являются весьма практичными, обеспечивая все возрастающие потребности в скоростях передачи и получения информации из космоса» — рассказывает Мэтью Абрэхэмсон (Matthew Abrahamson), член миссии OPALS со стороны Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory), — «В качестве дополнительного «бонуса» испытания системы принесли нам много данных, касающихся физики и особенностей процессов распространения лучей лазера в космосе, в атмосфере Земли и на границе между этими двумя средами. Мы надеемся, что дальнейшая работа над этой технологией позволит нам создать системы высокоскоростной космической связи, которые смогут связать Землю с космическими аппаратами, находящимися несравнимо дальше околоземной орбиты. И эти системы имеют огромный шанс стать заменой существующей устаревшей системе дальней космической связи, использующей радиоволны».

Оборудование системы OPALS было доставлено на борт космической станции в апреле этого года при помощи грузового космического корабля SpaceX Dragon. Для минимизации влияния атмосферных возмущений и помех в системе OPALS используются 4 отдельных лазера, передающих одну и ту же информацию в направлении приемника от наземной станции Optical Communications Telescope Laboratory’s, находящейся в обсерватории Table Mountain Observatory в горах в Калифорнии.

Следующим большим шагом дальнейшего развития системы OPALS и технологии в целом станет ее оснащение системой адаптивной оптики, которая позволит компенсировать помехи и искажения, вносимые в сигнал атмосферными явлениями. «4 луча лазера протягиваются с Земли через небо к космической станции. Такого порядка маяк достаточно легко заметить в темноте и при хорошей погоде. В дневное время, особенно при ярком солнечном свете это сделать гораздо труднее. Но мы сейчас работаем над этой задачей и вскоре успешно решим ее при помощи нового специализированного программного обеспечения системы, разработка которого ведется в настоящее время» — рассказывает Мэтью Абрэхэмсон.

В качестве примера скорости работы системы OPALS можно привести следующее — в июле, ко дню посадки космического аппарата Apollo на Луну в 1969 году, на космическую станцию было передано высококачественное видео процесса посадки. Передача видео заняла всего 7 секунд, в то время, как при помощи системы радиосвязи для того этого потребовалось бы около 12 часов. Во время сеансов лазерной связи с Землей с космической станции передается в среднем от 200 до 300 мегабайт телеметрической и технической информации. Передача такого объема занимает около 20 секунд, в то время как обычным способом он передается за 3 часа.

«Теперь мы имеем возможность обновлять практически в режиме реального времени метеорологические карты и получать массу другой информации от разных спутников на околоземной орбите» — рассказывает Мэтью Абрэхэмсон, — «До того момента, когда мы начали использовать лазерную систему, мы испытали около дюжины разных методов.

Эти попытки имели недостаточный успех и ни один из методов не подошел для его использования на постоянной основе». Поскольку технология лазерной космической связи будет еще неоднократно совершенствоваться, она будет предоставлять и новые возможности. А забегая еще дальше можно предположить, что лазерные космические коммуникации со временем протянутся и еще далее, к Марсу, где сейчас действует достаточно большая группировка космических аппаратов, и к другим ещё более далеким планетам, возле которых со временем в свою очередь появятся исследовательские аппараты.

Система лазерной связи обеспечивает широкополосный коммуникационный канал между космической станцией и Землей
Ваша оценка!


Читайте также:

Поделиться с друзьями