NASA протестирует систему лазерной связи с помощью МКС
Для передачи информации из дальнего космоса НАСА до недавнего времени использовало радиосигналы, а управление исследовательскими зондами, путешествующими по Солнечной системе и за ее пределами, осуществлялось благодаря Сети дальней космической связи (DSN). Теперь же на первый план выходят более перспективные технологии, в частности лазерная связь, которая, как ожидается, позволит увеличить объем передаваемых данных в несколько раз.
В 2023 году НАСА планирует отправить на Международную космическую станцию (МКС) систему LCRD Low-Earth-Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T): она будет ретранслировать данные на Землю при посредничестве лазерного ретранслятора связи (LCRD), который был запущен в декабре 2021 года в качестве технологической демонстрации. Ожидается, что вместе они завершат создание на орбите двусторонней системы лазерной ретрансляции НАСА.
Как объяснили в агентстве, с помощью ILLUMA-T сотрудники Управления программы космической связи и навигации (SCaN) хотят продемонстрировать преимущества лазерной связи для полетов на низкой околоземной орбите. Используя инфракрасное излучение, лазерные системы связи способны отправлять и получать информацию с более высокой скоростью передачи данных. Это позволит передавать на Землю гораздо больше изображений и видеозаписей за одну миссию. Кроме того, лазерные системы легче и потребляют меньше энергии.
ILLUMA-T размером примерно со стандартный холодильник будет прикреплена к внешнему модулю МКС для проведения демонстрации системы с помощью LCRD. Последний в настоящее время показывает преимущества лазерной технологии на геосинхронной орбите — в 35,4 тыс. км от Земли. Ретранслятор передает данные между двумя наземными станциями и проводит эксперименты для дальнейшего совершенствования лазерных возможностей НАСА.
«Как только ILLUMA-T окажется на космической станции, терминал будет отправлять данные высокого разрешения, включая фотографии и видео, в LCRD со скоростью 1,2 гигабита в секунду. Затем данные будут отправлены с LCRD на наземные станции на Гавайях и в Калифорнии. Эта демонстрация покажет, как лазерная связь может принести пользу миссиям на низкой околоземной орбите», — объяснил заместитель руководителя проекта ILLUMA-T Мэтт Магсамен.
Система ILLUMA-T будет отправлена на МКС в качестве полезной нагрузки в рамках 29-й миссии SpaceX по доставке грузов на орбитальный комплекс: согласно предварительным данным, она стартует в декабре 2023 года. В течение первых двух недель после запуска ILLUMA-T будет извлечена из космического корабля Dragon для установки на японском экспериментальном модуле «Кибо».
После этого команда ILLUMA-T проведет предварительные испытания на орбите, а затем осуществит первую передачу лазерного излучения через оптический телескоп в LCRD. Тогда же начнутся эксперименты по отправке данных с помощью лазерной связи. В будущем она должна дополнить радиочастотные системы, которые сегодня используются большинством космических миссий для передачи информации на Землю домой.
ILLUMA-T — уже не первый проект по тестированию лазерной связи в космосе. В 2022 году была разработана система TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD), которая сейчас тестирует лазерную связь на спутнике формата CubeSat на низкой околоземной орбите, а еще раньше — технологическая демонстрация Lunar Laser Communications Demonstration, которая передавала данные с лунной орбиты на Землю и обратно во время миссии Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer в 2014-м. В 2017 году система Optical Payload for Lasercomm Science продемонстрировала, как лазерная связь может ускорить поток информации между Землей и космосом по сравнению с радиосигналами.
