В 400 раз быстрее Starlink: в NASA с помощью лазера обновили рекорд скорости передачи данных из космоса на Землю

В NASA сообщили, что экспериментальная система спутниковой лазерной связи достигла нового рекорда — 200 Гбит/с по нисходящему каналу. Это в 400 раз быстрее, чем позволяет лучший тариф Starlink (500 Мбит/с). За шесть минут прохождения над наземной станцией связи спутник по системе TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) успевает передать несколько терабайт данных. Подобная связь выведет космическую коммуникацию на новый уровень и это время не за горами.

Источник изображения: NASA

Экспериментальный кубсат NASA Pathfinder Technology Demonstrator 3 (PTD-3) выведен в космос в мае прошлого года миссией Transporter-5 компании SpaceX. На борту небольшого спутника установлен блок лазерной связи размерами с «коробку для обуви» и массой 11 кг. Блок в основном собран из комплектующих, доступных в свободной продаже. Специально для проекта пришлось изготовить только небольшое количество узлов. В этом изюминка проекта — он не должен быть слишком сложным и дорогим.

В июне прошлого года блок лазерной связи на орбите установил первый абсолютный рекорд, передав на Землю данные со скоростью 100 Гбит/с. Такую высокую скорость удалось достичь за счёт более короткой волны лазерного луча по сравнению с радиосигналом. Но в этом же крылись трудности: луч необходимо направлять точно на приёмник (им стал небольшой телескоп в OCTL JPL) и погода должна быть хорошей без сильной облачности.

Кстати, на процесс упрощения конструкции лазерного передатчика очень сильно повлияло то, что разработчики отказались от индивидуальной системы наведения лазерного луча на земной приёмник. Система наводится подруливанием двигателями кубсата. Так оказалось практичнее и достаточно надёжно.

Кроме аппаратной части разработчикам пришлось несколько модернизировать протоколы передачи данных. В частности, в случае появления ошибки в передаче данных повторно передаётся только блок с ошибкой. Это позволяет не загружать канал ненужными повторениями и также ведёт к увеличению общей скорости трансляции.

Вместе со специалистами NASA в проекте участвуют Лаборатория им. Линкольна Массачусетского технологического института (MIT-LL) в Лексингтоне, штат Массачусетс, где собрали полезную нагрузку; компания Terran Orbital, изготовившая спутниковое шасси и сам спутник; и расположенная в Испытательной лаборатории оптической связи (OCTL) Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) в Южной Калифорнии наземная станция.

В будущем блоки лазерной связи должны будут обеспечить коммуникационными каналами постоянные миссии на Луне, Марсе и далее. Также высокоскоростные оптические каналы появятся в новых космических научных приборах, включая телескопы. Там ожидается получение гигантских объёмов информации и всё это надо передавать на Землю.