Китайские специалисты объявили о завершении испытаний лазерной линии связи между Землей и Луной. Эксперимент длился больше года, и теперь можно говорить: двусторонний канал на дистанции свыше 400 тысяч км устойчиво работает. Это первый случай, когда отечественная лазерная система вышла за пределы околоземных орбит в дальний космос.
Лазерная связь заметно опережает традиционную микроволновую по скорости, объему передаваемых данных и защищенности, к тому же оборудование получается компактнее. Но чтобы соединить земную станцию с лунным аппаратом, пришлось решать три непростые задачи: точнейшее наведение луча, прием крайне слабого сигнала и обеспечение высокой скорости передачи.
Самое сложное — навестись друг на друга. Расстояние колоссальное, и любой, даже крошечный, перекос спутника или дрожание атмосферы уводят луч в сторону. На лунной дистанции угловая ошибка в доли градуса оборачивается промахом в километры. Инженеры разработали особую схему слежения, которая учитывает движение аппаратов, состояние воздуха и задержки света — это позволило сохранять точное сопровождение в динамике.
Когда сигнал, пройдя почти 400 тысяч километров, возвращается на Землю, он ослабевает до предела: наземные телескопы принимают буквально по несколько фотонов за раз. А к этому еще примешиваются свет Луны, звезд и городская иллюминация — как если бы человек пытался разобрать шепот посреди шумной площади. Для таких условий применили сверхчувствительные сверхпроводящие детекторы и специальные алгоритмы, которые вычленяют полезный сигнал из помех.
Чтобы поднять скорость тиспользовали широкополосную обработку сигнала и особые коды, подавляющие ошибки. В итоге вышли на такие показатели: с Земли на Луну — 1,25 Мбит/с, обратно — уже 100 Мбит/с.
Впереди пилотируемые экспедиции и создание лунной исследовательской базы. Объемы данных — снимки, научные измерения — будут расти быстро, и старые радиочастоты их уже не потянут. Новая лазерная магистраль как раз и станет тем скоростным каналом, который обеспечит связь с лунными миссиями в ближайшие годы.
Читайте также:
Смартфон выжил после падения с высоты 30 км и попал в Книгу рекордов Гиннесса
Телескоп NASA, построенный на базе спутников-шпионов, отправляется изучать Вселенную
NASA пропишет правила парковки для станции Gateway на лунной орбите