Над актуальной задачей лазерной передачи данных между аппаратами многоспутниковых группировок связи наперегонки работают также и американские, и китайские разработчики.
Российские исследователи из МФТИ разработали прототип компактного терминала лазерной связи для космических аппаратов, который существенно ускорит передачу данных на наземные станции и обеспечит быструю связь между аппаратами. Установку можно использовать в том числе и на малых космических аппаратах класса CubeSat, сообщили в МФТИ.
«Лазерная система молодых конструкторов Физтех-школы аэрофизики и космических исследований МФТИ позволяет реализовать связь принципиально нового качества с орбитой и космосом, в первую очередь за счет большой пропускной способности», — говорится в сообщении.
В ближайшее время разработчики планируют подготовить и представить публике новую версию прототипа, которая будет обладать усовершенствованной оптикой и будет полностью готова к установке на борт реального космического аппарата.
Как отмечают разработчики устройства, созданный ими терминал космической лазерной связи потребляет около 15 Вт, и при этом он способен передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с на расстояниях порядка 1,5 тыс. км.
Корпус и некоторые другие детали системы были изготовлены при помощи систем трехмерной печати и ЧПУ-станков, при этом все компоненты системы можно уместить в небольшой коробке, которую потенциально можно установить в том числе и на борт микроспутников.
В перспективе высокая скорость обмена информации и дальность работы этой лазерной системы связи позволит российским орбитальным зондам обмениваться информацией как между аппаратами на орбите, так и связываться с наземными станциями.
Большое количество стран занимается созданием многоспутниковых систем. Многоспутниковым группировкам нужна межспутниковая система связи. Использование лазеров для этой задачи обладает большим потенциалом, поскольку отсутствие атмосферных помех позволяет добиться высокой скорости передачи информации.
«Допустим, в системе функционирует 100-200 спутников, между которыми нужно установить связь. Это можно сделать с помощью межспутникового интернета, предварительно установив на спутники терминалы с лазером. Такой интернет позволит моментально передать, например, изображение, которое сделал спутник над Вашингтоном, в Москву. Дело в том, что спутнику, который находится над Америкой, лететь к Москве будет долго, соответственно, картинку мы будем ждать несколько часов. С лазерной связью эта проблема отпадает: данные как по паутине будут передаваться от одного аппарата к другому», — рассказал старший преподаватель МФТИ Иван Завьялов в октябре 2022 г. об участии его института в работе над созданием спутникового лазерного интернета.
В декабре 2023 г. Amazon в рамках проекта Kuiper протестировала на низкой околоземной орбите оптическое межспутниковое соединение (OISL), при котором спутники обмениваются информацией с помощью инфракрасных лазерных лучей. В ходе тестирования два прототипа спутников KuiperSat-1 и KuiperSat-2 с помощью лазерных лучей смогли передавать друг другу 100 Гбит/с информации на расстоянии почти в 1 тыс. км в течение часа. Первоначальные данные показали, что сеть сможет поддерживать связь и между несколькими спутниками одновременно.
Тестирование межспутниковой лазерной связи проводит с сентября 2020 г. еще одна американская компания — SpaceX, как сообщало издание Ars Technica. В 2022 г. издание South China Morning Post писало о разработке пекинскими учеными спутниковой лазерной установки связи.
