Китайские исследователи протестировали двустороннюю лазерную связь между Землей и Луной

Пекин, 29 августа /Синьхуа/ -- Исследователи завершили тестирование лазерной связи между Землей и Луной, успешно подтвердив на орбите возможность двусторонней высокоскоростной лазерной связи между двумя планетами, сообщил в пятницу Инженерно-технический центр использования космического пространства /CSU/ при Академии наук Китая /АНК/.

После проведения испытаний на орбите на протяжении более одного года команде исследователей удалось установить двусторонний лазерный канал связи Земля - Луна на расстоянии более 400 тыс. км, что ознаменовало выход космической лазерной связи Китая за пределы околоземной орбиты в дальний космос.

Лазерная связь, по сравнению с традиционной микроволновой связью, отличается более высокой скоростью, большей пропускной способностью, более высоким уровнем безопасности и более компактным оборудованием. Однако для установления лазерной связи на расстоянии от Земли до Луны необходимо прежде всего преодолеть три основные проблемы: выравнивание луча, слабость сигнала и скорость передачи данных.

"Связь между Землей и Луной - это как вдевать нитку в иголку с расстояния в тысячу миль", -- отметил глава команды Ян Лэй. По его словам, учитывая огромное расстояние, даже незначительные колебания спутника или турбулентность в атмосфере на Земле могут привести к смещению лазерных лучей, а малейшее угловое отклонение на таком расстоянии до Луны может привести к промаху в масштабе километра.

Команда разработала инновационную схему сбора и отслеживания данных, которая учитывает поправки на задержки, связанные с орбитой, атмосферой и оптическим распространением сигнала, что позволяет наземному и космическому оборудованию поддерживать точное совмещение во время движения.

Пройдя 400 тыс. км на обратном пути к Земле, лазерный сигнал становится настолько слабым, что наземные телескопы получают лишь несколько фотонов за раз, при этом лунный свет, звездный свет и городское освещение добавляют дополнительных помех -- это все равно, что услышать звук падающей булавки на оживленном рынке, сказали в CSU.

Исследователи разработали высокоскоростную сверхпроводящую однофотонную технологию обнаружения и высокочувствительные алгоритмы для извлечения достоверных сигналов связи из фонового шума.

Пониженная скорость передачи - еще одно узкое место, для преодоления которого команда разработала технологию обработки сигналов с высокой пропускной способностью и применила специальные схемы кодирования для подавления шума. В ходе испытаний была достигнута скорость двусторонней связи 1,25 Мбит/с по восходящей линии связи и 100 Мбит/с по нисходящей линии связи.

С включением в повестку дня пилотируемых высадок на Луну и строительства лунной исследовательской станции в ходе лунных исследований ожидается генерация огромных объемов изображений и научных данных, с которыми традиционная система связи вряд ли может справляться. Лазерная "информационная магистраль" Земля - Луна обеспечит новый высокоскоростной маршрут передачи данных для предстоящих лунных миссий, заявили в CSU.