Миссия LLCD подтвердила полную пригодность лазерных систем для организации дальней космической связи

Луна и Земля


На прошедшей неделе представители НАСА опубликовали окончательные результаты реализации 30-дневной миссии Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD), в которой было задействовано лазерное коммуникационное оборудование, установленное на борту лунного орбитального аппарата Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), находящегося в настоящее время на окололунной орбите. Согласно данным НАСА, система лазерных коммуникаций работала стабильно и надежно на дистанции в 380 тысяч километров, обеспечивая характеристики, которые недостижимы для традиционных систем радиосвязи.

Система LLCD продемонстрировала рекордные на сегодняшний день скорости передачи данных с Земли и на Землю. 20 ноября 2013 года данные на Землю были переданы со скоростью 622 мегабита в секунду, а скорость обратного канала составила 20 мегабит в секунду. Пульсирующий луч лазерного света, излучаемый лазером с борта орбитального аппарата LADEE, принимался наземной станцией в Нью-Мексико, одной из трех наземных станций, расположенных на территории США и Испании.

Космический аппарат LADEE


У использования лазерного света имеется несколько очевидных преимуществ перед использованием радиоволн для передачи данных в космосе. Первым, и самым важным преимуществом является более высокая пропускная способность оптического коммуникационного канала. Второе, не менее важное преимущество, заключается в том, что лазерный луч имеет очень узкую направленность, благодаря чему для его создания требуется значительно меньшее количество энергии, нежели количество энергии, уходящее на генерирование радиоволн, расходящихся во всех направлениях. Количество требующейся для передачи данных энергии является основной головной болью инженеров, разрабатывающих космические аппараты, источники энергии которых часто имеют мощность, сопоставимую с мощностью обычной лампочки накаливания.

Результаты 30-дневных испытаний системы LLCD превзошли все ожидания специалистов НАСА. Лазерный свет обеспечивал устойчивую связь с Землей даже тогда, когда расстояние между Луной и Солнцем составляло всего четыре угловых градуса. Также система работала без ошибок в моменты, когда луна находилась очень низко над горизонтом, а свет лазера был вынужден проходить через более толстый слой атмосферы Земли, подвергаясь искажениям от возмущений и других атмосферных явлений. И даже наличие легкой облачности никак не сказывалось на качестве коммуникационного канала.

В случае возникновения каких-либо проблем с земной атмосферой или взаимным расположением Земли и Луны, система LLCD осуществляла автоматическое переключение на одну из трех наземных станций. Кроме этого, даже в самом худшем случае, когда ни одна из наземных станций не была доступна для связи, система LLCD поддерживала связь с Землей с помощью старомодных радиосигналов.

Терминал наземной лазерной станции


Благодаря использованию системы LLCD вся библиотека данных, собранных оборудованием аппарата LADEE за все время его пребывания на орбите, была передана на Землю на беспрецедентной скорости. Гигабайт информации был передан менее чем за пять минут времени и причиной ограничения скорости передачи был, отнюдь не лазерный канал, ею стала не очень совершенная система связи между компьютером орбитального аппарата LADEE и блоком управления системы LLCD. А при использовании традиционного радиоканала передача такого же объема информации заняла бы несколько дней.

Успешное завершение миссии LLCD дает зеленый свет следующей миссии, миссии Laser Communications Relay Demonstration (LRCD), космический аппарат которой будет оборудован более совершенной лазерной системой, способной обеспечить скорость передачи информации до 2.88 гигабита в секунду. Космический аппарат LRCD будет выведен в космос в 2017 году и займет место на геосинхронной орбите, где он будет находиться в течение пяти лет.

На приведенном ниже видеоролике можно посмотреть выступление Чарльза Болдена (Charles Bolden), одного из администраторов НАСА, которое было передано на Луну и возвращено назад на Землю с помощью лазерного коммуникационного канала системы LLCD.





Ключевые слова:
LRCD, LADEE, LLCD, Лазер, Связь, Коммуникации, Передача, Данные, Скорость, Земля, Луна, НАСА, NASA

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Лунный космический аппарат LADEE начинает маневры, которые приведут к столк ...
  • НАСА устанавливает рекорд по скорости передачи данных на лунную орбиту
  • НАСА и ЕКА готовят масштабные испытания системы космических лазерных коммун ...
  • Специалисты НАСА, используя лазер, передали на Луну изображение Моны Лизы
  • Лазерная коммуникационная система позволит увеличить на порядки скорости об ...




  • 29 декабря 2013 15:40
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    А раньше не могли что-ли?
        
    30 декабря 2013 10:29
    #2 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    И я того же мнения. О чем они раньше думали?
    Меня вот другое еще вызывает недоумение. Полно фильмов научнофантастических об полетах на марс, где время событий около наше или ближайшее будущее, так в них упорно делается акцент что передача информации - это ТАК медленно и долго. Нет ну действительно, а что с марса лазером передать информацию чтоли нельзя. Уверен что современные технологии это позволят.
    Я не фанат фантастических новел, но я не помню что бы я где=то читал или видел в фильмах о передаче информации именно с помощью лазеров - епть, скорость света и все такое - фантасты вы что белены все объелись wink
        
    30 декабря 2013 18:38
    #3 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Zynaps
    Я не фанат фантастических новел, но я не помню что бы я где=то читал или видел в фильмах о передаче информации именно с помощью лазеров - епть, скорость света и все такое - фантасты вы что белены все объелись


    Ну, в космических масштабах скорость света - это не так уж и много. Например, от Солнца до Плутона свет идёт 5-6 часов.
    По фантастике: Большинство современной "фантастики" - это чистая социалка в различной степени фантастическом антураже. Технологических изысков в ней крайне мало. Но вот в более ранних произведениях, написанных во времена расцвета "science fiction" с этим было поинтереснее. Есть такой писатель - Ларри Найвен. Сам, будучи математиком по образованию, он, в своих произведениях, часто описывает технические моменты и устройства. В его цикле "Известный космос" есть моменты использования лазера для связи (и не только). Вообще интересная, качественная фантастика (только не читайте книг в соавторстве с Джерри Пурнелем - мутотень полная).


    --------------------
        
    2 января 2014 22:20
    #4 Написал: vitendo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 21
    HeavyGait, в онлайн библиотеках его зовут Ларри Нивен
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.