Китай создал «лазерный мост» между Землей и Луной
Китайские исследователи успешно протестировали двустороннюю высокоскоростную лазерную связь между Землей и Луной на расстоянии более 400 тысяч километров. В ходе эксперимента скорость передачи данных с Земли в космос составила 1,25 мегабита в секунду, а скорость передачи с лунной стороны на Землю — 100 мегабит в секунду.
Китай запустил «лазерный мост» между Землей и Луной
Китайские инженеры и ученые завершили испытания по созданию двустороннего лазерного канала связи между Землей и Луной. В результате была подтверждена возможность высокоскоростного обмена данными на расстоянии более 400 тысяч километров.
Специалисты тестировали систему на орбите более года. Этот эксперимент показал, что китайские технологии лазерной космической связи могут использоваться не только на околоземных орбитах, но и в дальнем космосе.
Лазерная связь имеет ряд преимуществ перед традиционными микроволновыми системами радиосвязи. В частности, она позволяет передавать данные на высокой скорости, обеспечивать большую пропускную способность, повышать защищенность связи и использовать относительно компактное оборудование.
Однако для создания стабильного лазерного канала между Землей и Луной ученым пришлось решить три основные проблемы: сверхточное наведение лазерного луча, прием крайне слабого сигнала и высокоскоростная передача больших объемов данных.
На огромном расстоянии до Луны даже малейшая вибрация спутника или атмосферная турбулентность над наземной станцией могут изменить направление лазерного луча.
В таких условиях даже ничтожная угловая погрешность приводит к отклонению луча от цели на несколько километров.
Для устранения этой проблемы специалисты разработали новую систему захвата и сопровождения цели. Система учитывает орбитальное движение, прохождение сигнала через атмосферу и задержки, возникающие при распространении оптического излучения.
В результате наземное и космическое оборудование способно сохранять сверхточное направление друг на друга даже во время движения.
Вторая серьезная проблема — резкое падение мощности сигнала.
После того как лазерный луч преодолевает расстояние более 400 тысяч километров, возвращающийся на Землю сигнал ослабевает настолько, что наземные телескопы могут зафиксировать лишь несколько фотонов одновременно.
Кроме того, свет Луны и звезд, а также искусственное освещение городов создают «шум», мешающий приему лазерного сигнала.
По этой причине исследователи разработали сверхпроводниковую технологию, которая регистрирует отдельные фотоны на высокой скорости. Также были применены высокочувствительные алгоритмы для выделения полезного сигнала связи из внешних шумов.