By 
Новий «лазерний» проект, який запускається в штаті Західна Австралія, може революціонізувати глобальні комунікації. Дослідники кажуть, що дві оптичні наземні станції в стратегічно розташованій мережі успішно отримали лазерні сигнали від німецького супутника, прокладаючи шлях до збільшення пропускної здатності зв’язку космос-Земля в приголомшливі 1000 разів.
Ініціативу TeraNet очолює вчений-астрофотонік Саша Шедіві з Університету Західної Австралії (WA) і фінансує Демонстраційна місія з Місяця на Марс Австралійського космічного агентства.
«Загальна мета проекту полягає в тому, щоб зробити внесок у бачення Австралії наступного покоління дослідження космосу», — сказав Шедіві ScienceAlert.
З моменту запуску Spuntik I у 1957 році супутники спілкувалися за допомогою радіохвиль. Їхній низькочастотний сигнал обмежує їх здатність передавати дані, і після майже 70 років розвитку радіохвильовий зв’язок стає не в змозі задовольняти величезний попит на передачу даних.
«Це було доведено до абсолютної крайності, але насправді зараз воно досягло вузького місця», — сказав Шедіві.
З тисячами супутників, що обертаються навколо Землі, збирається величезний обсяг даних, які потрібно відправити назад. Високочастотний лазерний зв’язок може стати рішенням.
«Переходячи на інфрачервоні лазерні промені для зв’язку, ми отримуємо в 100 або 1000 разів більшу пропускну здатність», — сказав Шедіві.
Серед багатьох потенційних застосувань дослідники сподіваються, що ця потужна система супутникового зв’язку допоможе людям відчути більше зв’язку з дослідженням космосу, ніж будь-коли раніше.
«Ми можемо мати кілька ракурсів камери та відео 4K про наступну посадку людей на Місяць», — сказав Шедіві. «Я вважаю, що це дійсно захоплюючий аспект технології».
Традиційний радіозв’язок, як правило, має широку зону мовлення, що може спричинити перекриття та перешкоди між радіосигналами. Короткохвильові сигнали, які використовує TeraNet, будуть більш сфокусованими.
«З оптичними сигналами замість того, щоб ваш промінь був 100 кілометрів [62 милі] в поперечнику, він може бути 100 метрів [328 футів] в поперечнику. Отже, ви справді націлюєтеся на окремого користувача на землі», — сказав Шедіві.
З такими явними перевагами може здатися дивним, що оптичний зв’язок не отримав більшого поширення. Але ці системи з лазерним живленням мають недолік.
На відміну від своїх радіохвильових аналогів, цільові короткохвильові сигнали схильні до перешкод. Лазери легко перешкоджають хмарам, що робить їх ненадійним варіантом супутникового зв’язку.
У команди є напрочуд просте рішення. Система матиме наземні станції в кількох місцях у Вашингтоні, підключені до однієї мережі, тому, сподіваємось, принаймні одна станція завжди матиме чіткий зв’язок із супутником.
«Якщо в Перті хмарно, супутник може завантажити свої дані в Мінгенью, за 300 кілометрів [186 миль] на північ», — сказав Шедіві.
Якщо обидві станції Perth і Mingenew заблоковані хмарами, у програми TeraNet є останній туз у рукаві: додатковий приймач наземної станції, встановлений на задній частині джипа, який можна вивезти до будь-яких координат, необхідних для отримання найкращого сигналу. .
Якщо ця початкова мережа з трьох станцій буде успішною, команда вже прагне співпрацювати з іншими організаціями на східному узбережжі Австралії та в Новій Зеландії для створення мережі австралійських оптичних наземних станцій, і це лише початок.
«WA має ідеальне географічне розташування, щоб стати частиною глобальної комунікаційної інфраструктури, яка контролює значну частину Індійського океану та має доступ до Південно-Східної Азії та полярного регіону», — сказав Шедіві ScienceAlert.
Після створення глобальна мережа оптичного зв’язку забезпечить постійне надшвидке завантаження супутникових даних. Це може змінити ситуації, що вимагають швидкого обміну великими обсягами даних, наприклад реагування на катастрофи.
Можливо, зараз це лише три наземні станції, але це потенційно стане провісником нової космічної ери зв’язку.
«Ця демонстрація є критично важливим першим кроком», — каже Шедіві.
Comments