За пределы Солнечной системы за секунды: новая лазерная система открывает путь к сверхбыстрой космической связи

Представьте, что вы можете отправить сообщение на Луну или даже на Марс в считанные секунды, а не минуты. Это уже не фантастика, а реальность, к которой приближается прорыв в лазерных технологиях. Недавно американская корпорация General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) совместно с канадской компанией Kepler Communications US успешно продемонстрировала двунаправленную лазерную связь между самолетом и спутником на низкой околоземной орбите.

Об этом говорится в пресс-релизе General Atomics.

Эта технология, где спутник «стреляет» лазерным лучом в самолет, несет не угрозу, а обещание сверхбыстрой и безопасной связи, которая может изменить будущее исследование космоса.

От радиоволн до лазерных лучей: революция в скорости

Передача данных между космическими аппаратами и земными объектами обычно происходит с помощью радиоволн. Однако радиоволны имеют ограничения скорости и пропускной способности, особенно на больших расстояниях. Лазерная связь предлагает кардинально иной подход. Лазерный луч, по сути, является светом, а свет – это самый быстрый способ передачи информации во Вселенной.

Во время успешного теста OCT (Optical Communication Terminal) от GA-EMS, установленного на самолете, установил связь со спутником Kepler. Этот терминал был разработан в рамках программы Космического агентства США (SDA) и оснащен 10-ваттным лазером, имеющим максимальную скорость передачи данных 2,5 Гбит/с. Это позволило передавать данные на высокой скорости, что открывает новые перспективы для коммуникаций в тяжелых операционных условиях.

"Эта успешная демонстрация космически-воздушной связи является прорывным улучшением в построении устойчивой космической архитектуры", - отметил Гурпартап "Джи-Пи" Сандху, заместитель директора SDA (Space Development Agency).

Система GA-EMS разработана для масштабирования и адаптации к многодоменным коммуникациям через космос, воздух, землю и морские платформы. Это означает, что такая связь может быть установлена не только между самолетом и спутником, но и между любыми объектами в разных средах.

Скорость света: как это изменит межпланетные миссии

Одной из интереснейших перспектив лазерной связи является его применение для межпланетных миссий. Чем дальше от Земли находится космический аппарат, тем дольше продолжается передача данных. Например, радиосигналу нужно около 1,28 секунды, чтобы добраться до Луны. Это означает, что ответ на сообщение с Земли поступит не ранее чем через 2,56 секунды.

Важно понимать, что как лазерный, так и радиосигнал двигаются со скоростью света. Это самая высокая возможная скорость во Вселенной. Следовательно, само время «путешествия» сигнала через космическое пространство не изменится . Передача данных на Луну с помощью лазера также будет длиться 1,28 секунды , а двусторонняя коммуникация – 2,56 секунды .

Настоящее преимущество лазера кроется в объеме информации, который можно передать за это же время. Представьте, что радиосвязь – это узкая однополосная дорога, по которой может проехать лишь небольшое количество автомобилей за раз. Лазерная связь, со своей высокой пропускной способностью , похожа на широкую многополосную автостраду. За одно и то же время, что требуется сигнала для преодоления расстояния, лазерный канал может пропустить гораздо больше данных.

К примеру, если сейчас Марс находится на минимальном расстоянии от Земли (около 54,6 миллиона километров), свету понадобится примерно 3 минуты, чтобы добраться до него. Это означает, что двусторонняя коммуникация занимает около 6 минут. Если же Марс находится на максимальном расстоянии (около 401 миллиона километров), время передачи в одну сторону вырастет до 22 минут, а двусторонняя коммуникация – до 44 минут.

За эти 44 минуты лазерная связь сможет передать гораздо больше информации (фотографий высокого разрешения, видео, подробную телеметрию) по сравнению с радиосвязью. Это критически важно для сложных научных миссий, пилотируемых полетов и даже будущей колонизации других планет, где оперативный обмен большими объемами данных жизненно необходим для успеха.

"Наш OCT разработан для того, чтобы закрыть коммуникационный пробел, обеспечивая безопасную, надежную передачу данных для поддержки тактических и оперативных миссий", - подчеркнул Скотт Форни, президент GA-EMS.

Успех этой демонстрации является важным шагом в создании устойчивой и высокопроизводительной космической инфраструктуры, которая позволит не только улучшить связь на Земле, но и открыть новые горизонты для исследования нашей Солнечной системы и, возможно, за ее пределами. В 2026 году GA-EMS планирует запустить две новые OCT-системы на космических аппаратах GA-75 для дальнейших демонстраций, что сулит еще больше прорывов в этой увлекательной отрасли.