TeraNet відкриває в 1000 разів швидший космічний зв’язок за допомогою лазерної технології

TeraNet Університету Західної Австралії, мережа оптичних наземних станцій, що спеціалізуються на високошвидкісному космічному зв’язку, успішно отримала лазерні сигнали від німецького супутника на низькій навколоземній орбіті. Цей прорив прокладає шлях до 1000-кратного збільшення пропускної здатності зв’язку між космосом і Землею.

Тест лазерного зв’язку TeraNet з OSIRISv1 знаменує собою крок до заміни застарілих радіосистем на високошвидкісні лазери для космічного зв’язку в Західній Австралії. Завдяки фінансуванню від австралійських урядів мережа прагне підтримувати різноманітні місії, покращуючи можливості передачі даних у багатьох секторах.

Революційний тест лазерного зв’язку

Команда TeraNet під керівництвом доцента Саші Шедіві з вузла UWA Міжнародного центру радіоастрономічних досліджень (ICRAR) отримала лазерні сигнали від OSIRISv1, корисного навантаження для лазерного зв’язку з Інституту зв’язку та навігації Німецького аерокосмічного центру (DLR). ). OSIRISv1 встановлено на супутнику Flying Laptop університету Штутгарта. Сигнали були виявлені за допомогою двох наземних оптичних станцій TeraNet під час прольоту супутника минулого четверга.

«Ця демонстрація є важливим першим кроком у створенні мережі космічного зв’язку наступного покоління в Західній Австралії. Наступні кроки включають приєднання цієї мережі до інших оптичних наземних станцій, які зараз розробляються в Австралії та в усьому світі», – сказав доцент Шедіві.Переваги лазера над радіо в космічному зв’язку

Наземні станції TeraNet використовують лазери замість традиційних бездротових радіосигналів для передачі даних між супутниками в космосі та користувачами на Землі. Лазери потенційно можуть передавати дані зі швидкістю 1000 гігабіт на секунду, оскільки лазери працюють на набагато вищих частотах, ніж радіо, тому кожну секунду можна запакувати набагато більше даних.Бездротова радіотехнологія використовувалася для зв’язку з космосу з моменту запуску першого супутника Sputnik 1 майже 70 років тому, і з того часу ця технологія залишилася відносно незмінною. Оскільки кількість супутників у космосі зростає, і кожен новий супутник здатний генерувати більше даних, зараз існує критична космічна перешкода для повернення даних на Землю.

Подолання погодних умов у лазерному зв’язку

Лазерний зв’язок ідеально підходить для розв’язування цієї проблеми, але недоліком є ​​те, що лазерні сигнали можуть бути перервані хмарами та дощем. Команда TeraNet пом’якшує цей недолік, створюючи мережу з трьох наземних станцій, розташованих по всій Західній Австралії. Це означає, що якщо на одній наземній станції хмарно, супутник може завантажити свої дані на іншу станцію з ясним небом.

Крім того, одна з двох наземних станцій TeraNet, які приймали супутниковий лазерний сигнал, побудована на кузові виготовленої на замовлення вантажівки Jeep. Це означає, що його можна швидко розгорнути в місцях, які потребують надшвидкого космічного зв’язку, наприклад у віддалених населених пунктах, де традиційні канали зв’язку були перервані через стихійні лиха.

Вплив на операції на Землі та в космосі

Високошвидкісний лазерний зв’язок із космосу революціонізує передачу даних для супутників спостереження Землі, значно розширить і захистить військові мережі зв’язку, а також посилить безпечні дистанційні операції для таких секторів, як автономні роботи з видобутку корисних копалин, а також національне планування та реагування на катастрофи.

Команда TeraNet, що базується на ICRAR, отримала фінансування від уряду Австралії, уряду Західної Австралії та UWA у 2023 році в рамках грантової програми демонстраційної місії з Місяця на Марс Австралійського космічного агентства. Проект вартістю 6,3 мільйона доларів підтримує будівництво трьох наземних оптичних станцій TeraNet у Західній Австралії, а Німецький аерокосмічний центр (DLR) надає доступ до їхніх супутників на орбіті, оснащених лазерним зв’язком.Розширення мережі TeraNet і майбутні цілі

TeraNet підтримуватиме численні міжнародні космічні місії, що працюють між низькою навколоземною орбітою та Місяцем, використовуючи як перевірені звичайні стандарти оптичного зв’язку, так і більш просунуті оптичні технології, включаючи зв’язок у глибокому космосі, надвисокошвидкісний когерентний зв’язок, квантово-захищений зв’язок та оптичний зв’язок. позиціонування та час.

Мережа складається з наземної станції в UWA, другої наземної станції в космічній зоні Мінгенью за 300 км на північ від Перта та мобільної наземної станції, яка вводиться в експлуатацію на об’єкті Європейського космічного агентства в Нью-Норчі.