Пет пъти по-бърз от Starlink: Китай тества нов метод за предаване на данни от спътници

Китайски учени успешно са предали данни от Космоса на Земята с впечатляващата скорост от 1 Gbps.

За тази цел е използван нискомощен 2-ватов лазер от спътник в геостационарна околоземна орбита. Това е пет пъти по-бързо от възможностите на спътниковата система Starlink.

Експериментът, ръководен от професор Ву Джиан от Пекинския университет по пощи и телекомуникации и Лиу Чао от Китайската академия на науките, е използвал технология, комбинираща адаптивна оптика (AO) и приемане с разнообразие от режими (MDR).

Комбинацията от тези два метода е позволила да се преодолее проблема с атмосферната турбуленция. И по-точно нарушеното движение на въздуха в атмосферата, което влияе върху предаването на сигнал по оптичен канал, намалявайки обхвата на комуникация и влошавайки качеството на предаване.

За разлика от радиовълните, лазерните лъчи могат да предават данни на огромни разстояния с минимални загуби на енергия.

Въпреки че радиосигналите преминават през атмосферата почти безпрепятствено, лазерната светлина може да бъде разсеяна и изкривена от турбуленция.

Преди това учените са се справяли с това, като или са „изправяли“ лъча с помощта на адаптивна оптика, или са го улавяли с множество приемници.

Китайските учени обаче са решили да комбинират двата метода, като са добавили „интелигентен“ алгоритъм, който избира най-ясните фрагменти от сигнала в реално време.

И така комбинацията AO-MDR не само е помогнала за справяне със смущенията, но и е усилила сигнала, избирайки най-стабилните канали.

Експериментът се е провел в обсерваторията Лидзян в Югозападен Китай.

Експертите са насочили 1,8-метров телескоп към секретен спътник на 36 705 км от Земята, чието име не е разкрито. Вътре в телескопа има 357 микроогледала, които могат да променят формата на извития лазерен лъч в реално време и да намалят изкривяванията. След това, многоплоскостен конвертор (MPLC) разделя светлината на осем канала, а специален алгоритъм избира трите най-мощни и ги комбинира.

Получените резултати показват, че новият метод значително е повишил надеждността на сигнала – делът на успешното предаване се е увеличил от 72% на 91,1%.

„Този ​​метод ефективно предотвратява влошаването на качеството на комуникацията, причинено от изключително ниска мощност на сигнала“, подчертават авторите на изследването.

Постигнатата скорост от 1 Gbit/s позволява прехвърляне на големи количества данни за секунди, като например HD видео. Технологията е особено важна за високочувствителна информация, където грешките са неприемливи.

Разработването на подобна технология е друга важна стъпка в развитието на космическите лазерни комуникации за Китай.

През 2020 г. китайският спътник Shijian-20 постигна рекордна скорост на лазерен пренос на данни от 10 Gbps, въпреки че техническите спецификации на последния остават класифицирани.

По-рано частната китайска компания Chang Guang тества технологии за ултрависокоскоростно лазерно предаване на изображения между спътници и Земята, пише scmp.com.

Приемната станция е била поставена на превозно средство, а лазерният терминал е бил предварително инсталиран на един от наскоро изстреляните космически кораби. Специалистите са успели да постигнат скорост от 100 Gbit/s.