Китай протестировал высокоскоростную лазерную связь между Землей и Луной

Китайские ученые впервые успешно установили двусторонний канал лазерной связи между Землей и Луной на расстоянии более 400 тысяч километров. Согласно данным Иксбт.ком, этот научный эксперимент является важным шагом в области космических исследований и обмена данными, открывающим огромные возможности для будущих лунных миссий. Об этом сообщает Иксбт.ком.

В ходе эксперимента скорость передачи данных с Земли на космический аппарат составила 1,25 Мбит/с, а в обратном направлении достигла 100 Мбит/с. Именно высокоскоростной нисходящий канал является наиболее важным фактором для лунных миссий, так как он позволяет передавать на Землю огромные объемы изображений, видео и научных данных.

Преимущества и технические возможности лазерной связи

Преимущество данной технологии особенно заметно на примере изображений сверхвысокого разрешения. По оценкам исследователей, для передачи одного изображения в формате 8К с помощью традиционной радиосвязи со скоростью 5 Мбит/с потребовалось бы 4-5 минут, тогда как новая лазерная система выполняет ту же задачу всего за 12 секунд.

По сравнению с традиционной радиосвязью, лазерные каналы обеспечивают значительно более высокую пропускную способность и используют очень узкий луч. Это не только увеличивает скорость передачи данных, но и значительно усложняет перехват сигнала посторонними лицами.

Сложный процесс и требования к высокой точности

Основная трудность при установлении такой связи заключается в наведении на цель с предельной точностью. Лазерный луч должен точно попасть в приемник, находящийся на расстоянии более 400 тысяч километров и постоянно движущийся вместе с космическим аппаратом. Даже малейшая угловая ошибка может привести к отклонению на несколько километров вблизи Луны.

Для поддержания связи система одновременно учитывает орбиту аппарата, ошибки наведения телескопа, атмосферную рефракцию и даже время, необходимое лазерному импульсу для преодоления расстояния между Землей и Луной. В результате наземный телескоп и космический терминал сохраняют точное взаимное направление во время движения.

Прием сигналов и планы на будущее

Процесс приема сигнала также оказался сложным. После преодоления сотен тысяч километров до детектора доходят буквально первичные фотоны, и их необходимо выделить на фоне Луны, звезд и других источников помех. Для этого инженеры использовали сверхчувствительные однофотонные детекторы и специальные алгоритмы обработки сигналов.

По данным Центра космических прикладных инженерных технологий Китайской академии наук, этот успешный эксперимент является для Китая первым шагом на пути к созданию полноценной оптической связи в системе Земля — Луна. В будущем такие каналы могут использоваться для обмена данными с лунными орбитальными аппаратами, автоматическими станциями и будущей инфраструктурой на поверхности Луны.