Если наши будущие поколения когда-нибудь всё-таки поселятся для постоянной жизни или работы на Луне или каком-то астероиде, им, наверное, захочется иметь широкополосное соединение для общения со своими друзьями на Земле. Также они могут захотеть просматривать с Луны любимые телевизионные передачи. Звучит фантастически. Но исследователи Лаборатории Линкольна Массачусетского института технологий в сотрудничестве с НАСА впервые в истории продемонстрировали технологию передачи данных, которая позволяет обеспечить обитателей космоса потоком большого количества файлов и даже организовать потоковое видео в HD-качестве.

В рамках мероприятия CLEO 2014, которое пройдет 8-13 июня в Сан-Хосе (Калифорния), группа исследователей представит новые подробности и первый исчерпывающий обзор характеристик своего орбитального коммуникационного соединения с использованием лазерного излучения между Луной и Землей, которое впервые было налажено осенью прошлого года. Напомним, новое соединение обеспечило передачу данных с Земли на Луну на скорости 19,44 Мбит/с, а скорость в обратном направлении достигла 622 Мбит/с.

Долгое время учёные молчали (вероятно, были заняты обработкой данных), но вскоре они представят общественности детали своей разработки. Ещё до начала конференции CLEO нам раскрыли много интересных подробностей. Один из исследователей Марк Стивенс (Mark Stevens) отметил, что полученные характеристики очень близки к тем, которые прогнозировались. Это означает, что учёные достаточно хорошо поняли лежащую в основе такой коммуникационной передачи физику проходящих процессов.

Организация передачи данных на большой скорости при таком огромном расстоянии (порядка 400 тысяч км) наталкивается на ряд трудностей. Лазерные лучи, проходя сквозь атмосферу, могут преломляться, что приводит к быстрому затуханию или прерыванию сигнала. Для преодоления проблемы исследователи использовали несколько техник, позволивших обеспечить связь без искажений в различных сложнейших атмосферных условиях, как в темноте, так и при ярком солнечном освещении. Базовый терминал в Нью-Мексико использует четыре телескопа для отправки uplink-сигнала на Луну. Каждый телескоп имеет диаметр около 6 дюймов и оснащен лазерным трансмиттером, отправляющим информацию в виде сверхкоротких импульсов невидимого инфракрасного диапазона. Общая мощность установки составляет 40 Вт. Суть использования четырёх лазеров в том, что информационные пучки проходят через разные столбы воздуха и шанс, что хотя бы один из лучей дойдет до ресивера, возрастает.

Ресивер располагается на спутнике, который вращается вокруг Луны. Он включает телескоп, который собирает лучи и фокусирует их в оптоволоконный канал. В этом канале сигнал усиливается в 30 тысяч раз. Фотодетектор преобразует импульсы света в электрические импульсы, которые, в свою очередь, формируют биты передаваемых сообщений. Из 40-Вт сигнала, посылаемого с Земли, на Луну «долетает» сигнал мощностью менее одной миллиардной ватта. Но даже это значение в 10 раз больше минимального, которое необходимо для надёжного соединения.

Конечно, на презентации исследователи расскажут о своей разработке подробнее, чем в предварительном обзоре. А нам остаётся помечтать.

Источник: 3DNews