Использование лазеров и спутников для передачи информации в космосе
AstroNews.ru - 07 Декабря 2019 02:10:51
Спутники становятся все более важными в нашей жизни, так как они помогают нам удовлетворить потребность в большем количестве данных, которыми мы обмениваемся. Вот почему мы изучаем новые способы улучшения спутниковой связи.
Спутниковая технология используется для навигации, прогнозирования погоды, мониторинга Земли из космоса, приема телевизионных сигналов из космоса и подключения к удаленным местам с помощью таких инструментов, как спутниковые телефоны и спутники Sky Muster NBN.
Все эти коммуникации используют радиоволны. Это электромагнитные волны, которые распространяются в космосе и в определенной степени через препятствия, такие как стены.
Каждая система связи использует полосу частот выделенную для нее, и каждая полоса составляет часть электромагнитного спектра - это название, данное диапазону всех типов электромагнитного излучения.
Но электромагнитный спектр, который мы можем использовать с современной технологией, является ограниченным ресурсом и теперь он полностью занят. Это означает, что старые службы должны освободить место для новых служб или использовать более высокие полосы частот.
Хотя это создает технологические проблемы, одним из перспективных путей является оптическая связь.
Вместо того чтобы использовать радиоволны для переноса информации, мы можем использовать свет от лазеров в качестве носителя. Хотя технически они все еще является частью электромагнитного спектра, оптические частоты значительно выше, что означает, что мы можем использовать их для передачи данных на более высоких скоростях.
Однако один недостаток заключается в том, что лазер хоть и может проходить через стены, но его могут блокировать облака. Пока что такая проблема существует на Земле.
На Земле оптическая связь по оптоволоконный кабелям соединяет континенты и обеспечивает огромный обмен данными. Это технология, которая позволяет существовать облачным и онлайн сервисам.
Оптическая связь между спутниками не использует оптоволоконные кабели, но включает свет, распространяющийся через космос. Это называется «оптической связью в космосе» и ее можно использовать не только для доставки данных со спутников на землю, но и для соединения спутников в космосе.
Другими словами, оптическая связь в космосе обеспечит такую же массивную связь, какую мы уже имеем на Земле.
Некоторые системы, такие как Европейская система ретрансляции данных, уже работают, а другие, такие как Starlink SpaceX, продолжают разрабатываться.
Но нам предстоит решить еще множество задач, ведь мы ограничены современными технологиями. Я и мои коллеги работаем над тем, чтобы сделать оптические и радиочастотные каналы передачи данных еще быстрее и безопаснее.
Пока что много усилий было уделено исследованиям и разработкам радиочастотных технологий. Таким образом, мы знаем, что скорости передачи данных находятся на самом высоком физическом пределе и не могут быть дополнительно увеличены.