В 2024 году «Росатом» протестирует технологию космической лазерной связи. В этом заключается идея применения лазерной связи, также известной как оптическая связь, вместо радиоволн. Холдинг Росэлектроника Госкорпорации Ростех представляет на выставке Связь-2024 образцы перспективной электронной компонентной базы, разработанные в рамках программы.
Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь
Сейчас в институте заканчивают разработку конструкторской документации для изготовления аппаратуры. Все работы планируют завершить к 2024 году. После этого пройдёт эксперимент — один аппарат установят на «Прогрессе», второй — на МКС, и между отработают процедуру связи. Проект аппаратуры для межспутниковой связи носит название «НИР-лазер». По словам Сергея Григоровича, Илон Маск уже строит многоспутниковую систему, и она работает по такой схеме: с Земли станция бросает команду на спутник, тот — на следующую станцию, она — на второй спутник и далее.
После установки на космической станции ILLUMA-T продемонстрирует преимущества более высокой скорости передачи данных для миссий на околоземной орбите.
Лазерная связь обеспечивает большую гибкость миссии и быстрый способ доступа к данным из космоса. НАСА в настоящее время интегрирует эту технологию в демонстрации околоземного, лунного и дальнего космоса. Помимо преимуществ более высокой скорости передачи данных, лазерные системы также предлагают ключевые преимущества при проектировании космических кораблей благодаря их меньшему весу и снижению энергопотребления. В настоящее время LCRD демонстрирует преимущества лазерной ретрансляции на геосинхронной орбите 22000 мили от Земли для дальнейшего совершенствования лазерных возможностей НАСА путем передачи данных и проведения экспериментов между двумя наземными станциями.
Далее специалисты будут проводить эксперименты, которые позволят оптимизировать внедрение новой технологии в проекты NASA, чтобы сделать научные исследования максимально эффективными.
Специалистам удалось отправить данные с помощью лазера далеко за пределы Луны — на расстояние почти в 16 миллионов километров от Земли. Данные получил космический аппарат Psyche, направляющийся к одноименному астероиду в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
Он считает, что сказалось стечение обстоятельств: «В последнее время произошло несколько хорошо известных событий, которые повлекли за собой колоссальные расходы государства. Это и пандемия, последствия которой повлияли на социально-экономическую ситуацию в стране, и санкции, под которые попали ряд российских предприятий и отраслей. Думаю, задержка с согласованием и все внесенные изменения вызваны именно этими форс-мажорными обстоятельствами». Тем не менее все это время Роскосмос продолжал вести разработку и продвижение фронтальной стратегии развития Госкорпорации, в основе которой заложен проект «Сфера». В целом предстоящий трехлетний этап «Сферы» можно назвать подготовительным: в его рамках будут отрабатываться различные технологии и изготавливаться опытные образцы техники. От результатов этапа зависит, по какому пути пойдет процесс серийного производства и развертывания группировок на орбитах. При всех изменениях основная идея проекта — космос для человека — остается прежней.
Что важно знать о «Сфере»? Благодаря ей будет создана самая современная система коммуникаций и мониторинга, включающая как существующую, так и перспективную космическую инфраструктуру. Значительная часть территории нашей страны расположена в высоких широтах, где плотность населения невелика, а зоны тайги, тундры и вечной мерзлоты мешают прокладке сетей оптоволоконной связи. В таких местах предоставить полный комплекс телекоммуникационных услуг для стационарных и подвижных объектов, обеспечить связанность территорий помогут спутники. Достичь указанных целей планируется путем развертывания группировок со спутниками связи «Ямал» и «Экспресс» на геостационарных и «Экспресс-РВ» на высокоэллиптических орбитах, с аппаратами широкополосного доступа в Интернет «СКИФ» на средних орбитах и спутниками для обеспечения «интернета вещей» «Марафон IoT» на низких орбитах. В результате будут развиваться интегрированные сервисы для роста всех отраслей экономики страны. Сюда можно включить и обслуживание Северного морского пути — перспективного транспортного коридора, а также развитие широкополосного доступа в Интернет и «интернета вещей» в удаленных и труднодоступных районах страны. О проекте «Сфера» впервые рассказал в ходе прямой линии 7 июня 2018 г. Президент РФ Владимир Путин.
Интернет со средней орбиты Одна из запланированных первоочередных задач — создание спутника-демонстратора системы широкополосного доступа в Интернет на орбите средней высоты «СКИФ». Запустить аппарат планируется уже в 2022 г. Его выполнение позволит закрепить за Россией выделенный орбитально-частотный ресурс и начать развертывание орбитальной группировки. Если мы пропустим очередь, нам придется заново договариваться с Союзом электросвязи. И здесь надо учитывать, что в Бюро радиосвязи МСЭ после нас заявлено еще где-то 280 систем со всего мира, так как многие идут по этому пути».
Лазерная связь заработает в России
Кроме того, фотонам потребуется больше времени для достижения пункта назначения, создавая задержку более 20 минут. К тому времени, как данные достигнут Земли, наземному контролю придётся корректировать новое положение космического аппарата. Тест был первым, который полностью включал наземные станции и передающее устройство, требуя от команд DSOC и Psyche работать вместе. Это было сложное испытание, и нам предстоит ещё много работы, но на короткое время нам удалось передать, принять и декодировать некоторые данные. После выполнения первого теста команда теперь будет работать над совершенствованием систем, контролирующих направление лазера на борту трансивера.
В максимальной комплектации российские лазерные станции имеют в своём составе четыре измерительных канала: дальномерный, угломерный, фотометрический и адаптивный для получения детальных изображений КА. Кроме того, в составе станций имеется метеоаппаратура, предназначенная для определения параметров атмосферы и коррекции результатов измерений по условиям распространения сигналов, аппаратура единого времени, обеспечения электропитания, безопасности информации и укрытие. Точностные характеристики станций: среднеквадратическая погрешность измерения дальности - 3..
Ученые это давно понимали, но технически использовать технологию стало реально последние десять лет", — рассказал Сергей Алексеев. Вавилова" и еще несколько компаний.
У них уже есть испытанные образцы — железные коробки, которые общаются лазерными лучами, отметил он. В начале этого года в Московском физико-техническом институте представили макет терминала космической лазерной связи. В отличие от радиоволн луч лазера не так сильно рассеивается, а плотность его излучения в целевом секторе больше, чем у радиопередатчика, что позволяет обойтись без приемников длиной в десятки метров, заявляли авторы проекта. В мире самой известной компанией, работающей в этой области, является американская SpaceX, чьи спутники Starlink стали оснащать терминалами лазерной связи с 2021 года. В феврале этого года представители Starlink рассказывали о преимуществах лазерной связи между Землей и космосом: с ее помощью спутники могут обеспечить все потребности клиентов в течение двухчасового окна. Проект можно считать перспективным, поскольку сейчас в рамках различных федеральных программ активно идет разработка низкоорбитальных и среднеорбитальных группировок космических аппаратов, добавил начальник отдела интеграции телеком-решений Научно-исследовательского центра телекоммуникаций Московского физико-технического института Геннадий Себекин. Такая работа так или иначе предполагает элемент межспутниковой связи, в основу которой будет положена как раз технология лазерной связи.
Разработка МФТИ Российские исследователи из МФТИ разработали прототип компактного терминала лазерной связи для космических аппаратов, который существенно ускорит передачу данных на наземные станции и обеспечит быструю связь между аппаратами.
Установку можно использовать в том числе и на малых космических аппаратах класса CubeSat , сообщила пресс-служба МФТИ. В ближайшее время разработчики планируют подготовить и представить публике новую версию прототипа, которая будет обладать усовершенствованной оптикой и будет полностью готова к установке на борт реального космического аппарата. Фото: МФТИ Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями Корпус и некоторые другие детали системы были изготовлены при помощи систем трехмерной печати и ЧПУ-станков , при этом все компоненты системы можно уместить в небольшой коробке, которую потенциально можно установить в том числе и на борт микроспутников. В перспективе высокая скорость обмена информации и дальность работы этой лазерной системы связи позволит российским орбитальным зондам обмениваться информацией как между аппаратами на орбите, так и связываться с наземными станциями.
Космическая лазерная связь - это будущее подключения к Интернету
Лазерная связь, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обладает рядом преимуществ перед радиосвязью, включая высокую скорость и возможность передачи на. Технология лазерной связи в этой демонстрации предназначена для передачи данных из глубокого космоса со скоростью в 10-100 раз быстрее. Технология лазерной связи в этой демонстрации предназначена для передачи данных из глубокого космоса со скоростью в 10-100 раз быстрее. Смотрите онлайн видео «Лазерная связь заменит радио.
В России создали образец терминала космической лазерной связи
На самолётах Airbus появится лазерная связь. Аэрокосмический гигант в сотрудничестве с голландской компанией VDL Group разработает и внедрит принципиально новую систему связи под названием UltraAir. 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.
Вместо этого космические агентства и операторы коммерческих спутников чаще всего используют радиосвязь. В связи с этим спутники на орбите могут передавать ограниченный объём данных. Даже гиперспектральный сканер HISUI на Международной космической станции отправляет данные на Землю через накопители на грузовых кораблях. При этом инфракрасный свет, который может использовать лазерная связь, имеет гораздо более высокую частоту, чем радиоволны, что обеспечивает гораздо более высокую скорость передачи данных.
Разработка оказалась бюджетной благодаря использованию коммерческих готовых компонентов для наземных нужд. К ним относятся высокоскоростные оптические модемы, разработанные для оптоволоконных телекоммуникаций, и высокоскоростные хранилища большого объёма для хранения данных. Так, компоненты лазера не были предназначены для работы в суровых условиях космоса. Во время теплового испытания, имитирующего экстремальные температуры, расплавились волокна в усилителе оптического сигнала.
На первом этапе проведут тестирование по действующему проекту LCRD. Глобальная система связи аэрокосмического ведомства Соединённых Штатов будет значительно модернизирована. На 5 декабря запланировали демонстрацию запуска лазерной ретрансляции. В настоящее время ведомство использует обычную радиочастотную связь, но она имеет ограниченную пропускную способность сигнала.
На кадры наложили графику, которая демонстрирует маршрут «Психеи», а также изображение принимавшей сигнал Паломарской обсерватории в Калифорнии и техническую информацию о сеансе связи. В NASA пояснили, что новая система лазерной связи предназначена для передачи данных из глубокого космоса. С помощью таких лазеров в будущем ученые планируют поддерживать связь с пилотируемыми миссиями, например, на Марсе. Без рекламы и подписки.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью. Система оптической связи Орион Artemis II (O2O) обеспечит лазерную связь во время миссии Artemis II. У лазерной связи частота колебаний очень высокая, мы можем передавать по одному каналу до 100 Гб. Положение Psyche 8 апреля, когда лазерный приемопередатчик DSOC передал данные со скоростью 25 Мбит/с на расстояние 225,3 млн. километров на Землю. Основным преимуществом использования лазерной связи по сравнению с радиоволнами является увеличенная полоса пропускания.
Установлен мировой рекорд дальности передачи лазерного сигнала
| NASA испытало систему лазерной связи на орбите | К сожалению, пока нет полноценной рабочей системы лазерной связи, а значит, переход на нее еще не состоится. |
| «Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году | 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. |
| Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров | В NASA пояснили, что новая система лазерной связи предназначена для передачи данных из глубокого космоса. |
NASA запускает лазерную связь сегодня, 5 декабря
Опыт по созданию терминалов лазерной связи АО «НПК «СПП» и результаты космического эксперимента «Система лазерной связи» (КЭ СЛС) могут быть использованы для дальнейших. К сожалению, пока нет полноценной рабочей системы лазерной связи, а значит, переход на нее еще не состоится. Высокоскоростная лазерная связь обеспечивает передачу информации с пропускной способностью от 34 до 155 Мбит/с. Как заявил глава «Роскосмоса» Рогозин, в рамках проекта «Сфера» госкорпорация будет заниматься лазерной связью. «Роскосмос» планирует заняться лазерной связью на околоземной орбите. Российские учёные и инженеры успешно установили связь с микроспутником «Импульс-1», который был разработан для изучения Солнца и проверки лазерной спутниковой связи.
В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров
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. Эксперимент занял примерно пять минут.
Изделия представляют собой высокочувствительные полупроводниковые приборы, преобразующие свет в электрический сигнал. Лавинные фотодиоды применяются в машинном зрении, оптоволоконной телекоммуникации и лазерной дальнометрии. В рамках экспозиции демонстрируются гетероструктуры на основе полупроводниковых материалов A3B5 арсенида галлия, нитрида галлия, карбида кремния , которые являются основой для изготовления любых лазерных диодов, светодиодов и фотоприемников.
Разработка и освоение технологий выпуска опто- и фотоэлектронной компонентной базы — один из приоритетов Стратегии развития электронной промышленности России до 2030 года, и на выставке «Связь» наши предприятия уже демонстрируют образцы таких изделий», - рассказали в «Росэлектронике».
Высокие скорости передачи данных могут обеспечить быстрый доступ к контенту в высоком разрешении, стриминговым сервисам и другим онлайн-приложениям. Интеграция с умными устройствами и IoT: Лазерная связь может стать основой для беспроводного соединения между умными устройствами в доме, такими как умные датчики, умные домашние устройства, системы безопасности и умное освещение. Это способствует созданию умных и эффективных домов. Беспроводная коммуникация в космосе: Космические исследования и миссии требуют передованных технологий связи. Терминалы лазерной связи способны обеспечить эффективную и высокоскоростную беспроводную связь между космическими аппаратами, спутниками, станциями и земными контрольными центрами. Это особенно критично, учитывая ограниченность проводных технологий в космических условиях.
Иногда в состав АОЛС входит резервный радиоканал [2]. Применение[ править править код ] Беспроводная оптика рассматривается в качестве решения: на участках последней мили в условиях городской застройки для связи между многоэтажными домами, бизнес-центрами и узловыми точками сети ; для организации связи от узлов связи оператора до базовых станций сетей сотовой связи при больших объёмах передаваемого цифрового трафика 4G, LTE ; для связи объектов, когда прокладка кабеля невозможна промзоны, горная местность, железная дорога или стоимость этой прокладки велика; в качестве временного канала связи, а также в случаях, когда необходимо срочно организовать канал связи горячий резерв ; когда требуется закрытый канал связи, невосприимчивый к радиопомехам и не создающий их аэропорты, близость радиолокаторов, линий электропередач ; при необходимости уменьшения задержек [3] по сравнению с кабельными линиями. В космической технике[ править править код ] В настоящее время осуществлена успешная передача оптического лазерного сигнала на расстояние нескольких сотен тысяч километров. Сигнал бортового лазерного излучателя инфракрасный диодный неодимовый лазер был успешно принят земным приёмником на расстоянии 24 млн км.
Лазерной связью в России будет заниматься «Роскосмос»
Инженеры NASA испытали первую систему лазерной связи, работающую на межпланетных расстояниях. Лазерная связь, использующая инфракрасный свет для передачи данных, обладает рядом преимуществ перед радиосвязью, включая высокую скорость и возможность передачи на. "Лазерная система молодых конструкторов Физтех-школы аэрофизики и космических исследований МФТИ позволяет реализовать связь принципиально нового качества с орбитой и. С помощью лазера они смогли установить связь с «Психеей», которая сейчас находится в 16 миллионах километрах от Земли. Опыт по созданию терминалов лазерной связи АО «НПК «СПП» и результаты космического эксперимента «Система лазерной связи» (КЭ СЛС) могут быть использованы для дальнейших.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. В МФТИ добавили, что терминал потребляет около 15 ватт энергии, способен передавать данные со скоростью до 100 мегабит в секунду на расстояниях около 1,5 тысячи километров. Устройство изготовлено при помощи 3D-принтера и ЧПУ-станков.
Почта России протестировала беспилотный грузовик Evocargo N1… На более близких дистанциях скорость оптической связи ощутимо выше. Например, первый сеанс оптической связи с «Психеей» состоялся, когда она улетела от Земли на 31 млн км. Подобные скорости в оптике будут на один—два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне.
Оптика на порядок увеличила бы его пропускную способность.
Лазерные каналы находятся в той области электромагнитного спектра, которая не регламентируется, и специальных разрешений на её использование получать не придётся. Сейчас в институте заканчивают разработку конструкторской документации для изготовления аппаратуры.
Все работы планируют завершить к 2024 году. После этого пройдёт эксперимент — один аппарат установят на «Прогрессе», второй — на МКС, и между отработают процедуру связи. Проект аппаратуры для межспутниковой связи носит название «НИР-лазер».
Ранее «Хайтек» подробно рассказывал о том, как работает существующая связь в дальнем космосе. НАСА уже тестировало систему на орбите Земли, но сложнее всего расширить радиус действия и посмотреть, сможет ли она по-прежнему справиться с проблемами потери данных, вызванными атмосферой Земли, а также убедиться, что лазеры восходящей и нисходящей линии связи могут оставаться на цели во время тестовых передач. Для испытания прибор DSOC 14 ноября направил лазер на телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института.
Устройство связи ориентировалось на лазерный сигнал «маяка», отправленный с Земли.
Категории статьи
- Что за эксперимент с космической лазерной связью задумали в России? | Аргументы и Факты
- Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь
- Земля впервые получила лазерный сигнал с расстояния 16 миллионов километров -
- Лазерная связь заменит радио. Испытания на пороге очередного космического прорыва.
- NASA запускает лазерную связь сегодня, 5 декабря
В NASA испытали лазерный «интернет»: 25 Мбит/с на расстояние 226 миллионов километров
| Лазерный эксперимент НАСА DSOC передал технические данные с расстояния 226 миллионов километров | Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями. |
| Учёные протестировали лазерную связь на расстоянии 226 000 000 км (2 фото + видео) | Новинки ИТ | Основным преимуществом использования лазерной связи по сравнению с радиоволнами является увеличенная полоса пропускания. |
| Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию | Миссия НАСА Psyche, которая отправилась на исследование астероида 16 Psyche в Главном поясе, успешно провела первый тест лазерной связи в глубоком космосе. |
| «Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году — Реальное время | В США решили отложить испытания межспутниковой лазерной связи, проект создания которой получил наименование Blackjack. |
Что за эксперимент с космической лазерной связью задумали в России?
Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. В России создан прототип компактного терминала космической лазерной связи, который можно использовать на спутниках формата кубсат. Положение Psyche 8 апреля, когда лазерный приемопередатчик DSOC передал данные со скоростью 25 Мбит/с на расстояние 225,3 млн. километров на Землю.
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
| Airbus внедрит высокоскоростную лазерную связь | Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью. |
| RU2233549C2 - ЛАЗЕРНАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ - Яндекс.Патенты | У лазерной связи частота колебаний очень высокая, мы можем передавать по одному каналу до 100 Гб. |
| NASA передала лазерное сообщение на расстоянии в 16 миллионов километров - Shazoo | Устройство связи ориентировалось на лазерный сигнал «маяка», отправленный с Земли. |
| Что за эксперимент с космической лазерной связью задумали в России? | Аргументы и Факты | Лазерная связь может обеспечить высокоскоростную передачу данных с Марса, что очень важно для будущих колонистов. |
| Установлен мировой рекорд дальности передачи лазерного сигнала | NASA передало информацию к зонду Psyche, который отправляется к астероиду Психея, с помощью лазерной системы связи. |