В NASA доказали, что устойчивая скорость связи с Марсом по лазерному лучу может достигать 6,25 Мбит/с, даже когда он расходится с Землёй на максимальное расстояние. Это показал опыт с зондом NASA «Психея» (Psyche), с которым сеанс лазерной связи состоялся на удалении 490 млн км. Это была первая лазерная связь в глубоком космосе, что подтверждает возможность перехода на таких расстояниях от радио к оптике и в 100 раз повышает скорость передачи.
Источник изображений: NASA
«Ключевой целью системы было доказать, что снижение скорости передачи данных пропорционально обратному квадрату расстояния, — сказал Аби Бисвас (Abi Biswas), технолог проекта в JPL. — Мы достигли этой цели и передали огромное количество тестовых данных на космический аппарат Psyche и с него с помощью лазера». На первом этапе демонстрации было передано почти 1,4 Тбайт данных.
Вся информация для проверки лазерной связи в глубоком космосе была загружена в память системы заранее. Никакие научные приборы зонда к модулю лазерной связи не подключены. Миссия «Психеи» и связь по лазеру — это разные эксперименты на общей платформе. Сегодня можно констатировать, что опыт полностью удался. Оборудованию с Земли удалось нащупать оптический приёмник зонда на невообразимом расстоянии, как и передатчик «Психеи» смог нацелиться на приёмник на Земле. С радио в этом плане проще — даже направленное излучение имеет большой конус рассеивания. Оптика — это совсем другое дело. Точность попадания должна быть снайперская.
Даже в космосе не обойтись без видео с котиками
Восходящий канал связи с Земли заканчивался лазером мощностью 7 кВт на базе Лаборатории JPL в Тейбл-Маунтин близ Райтвуда, Калифорния. Нисходящий сигнал принимал 5-м оптический телескоп в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего, Калифорния. Когда зонд отошёл от Земли на 53 млн км (расстояние ближайшего сближения Земли и Марса), скорость связи по лазеру достигала 267 Мбит/с, что соответствует скорости интернета по широкополосной связи на Земле. Связь не прервалась и оставалась устойчивой и после того, как «Марс разошёлся с Землёй на самое далёкое расстояние» — когда зонд отлетел от Земли на 490 млн км, что произошло к концу июня этого года. Пиковая скорость достигла тогда 8,3 Мбит/с, а устойчивая — 6,25 Мбит/с.
Лазерная связь работала в диапазоне ближнего инфракрасного диапазона. Это примерно в 100 раз быстрее, чем в случае передачи по радио. Для приёма из космоса научных данных от будущих научных станций и обсерваторий это крайне важно. Отправленное в пространство оборудование становится всё более сложным и требовательным к каналам связи. Эксперимент с лазерным оборудованием на борту «Психеи» показал технологическую осуществимость нового подхода. На этом NASA завершило первый этап эксперимента. Лазерное оборудование на зонде будет ещё раз включено и проведёт сеанс связи 4 ноября этого года, чтобы команда миссии убедилась в его способности повторно включаться и оставаться работоспособным как минимум один год.