Китайские ученые впервые передали информацию с Луны на Землю с помощью лазерной связи

Китайские исследователи успешно завершили испытания двусторонней лазерной связи между Землей и Луной. Центр космических технологий и инжиниринга Академии наук Китая проверил работу оборудования на лунной орбите. Полноценный информационный канал на расстоянии свыше 400 000 километров вывел космическую связь на совершенно новый уровень, сообщает Xinhua.

Традиционная микроволновая связь уже перестает справляться с гигантскими объемами информации, которые ученые отправляют из дальнего космоса.

Лазерный луч обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных, гарантирует надежную защиту от перехвата и позволяет размещать гораздо более компактные приборы на борту спутника.

Однако для стабильной работы такой системы экспертам пришлось преодолеть три серьезные проблемы: точнейшую наводку луча, улавливание экстремально слабого сигнала и поддержание высокой скорости соединения.

Любые мелкие колебания космического аппарата или естественное движение земной атмосферы легко сбивают вектор при передаче данных на столь гигантское расстояние. Даже мизерное отклонение оптического прибора на орбите отправляет свет на целый километр мимо наземной приемной станции.

«Связь между Землей и Луной — это как продевать нитку в иголку с расстояния в тысячу километров», — отметил исследователь Ян Лэй.

Чтобы решить эту задачу, инженеры разработали умную систему слежения. Новая технология учитывает все орбитальные задержки и плотность воздуха, удерживая точный контакт между объектами.

Преодолев путь до Земли, оптический сигнал становится невероятно слабым и доходит до планеты в виде редких единичных фотонов. Наземным телескопам сильно мешают яркий свет звезд, лунное свечение и даже ночная подсветка крупных городов. Поймать нужный импульс в таких условиях так же трудно, как услышать падение иголки на шумной городской площади. Китайские физики создали сверхпроводящие детекторы одиночных фотонов и особые алгоритмы фильтрации, которые очищают полезный сигнал от постороннего светового шума.

Результаты испытаний показали стабильную двустороннюю скорость передачи информации: более одного мегабита в секунду при отправке с Земли и 100 мегабит в секунду при получении данных с Луны. Создание столь мощного канала крайне важно для будущих пилотируемых экспедиций и строительства постоянной лунной исследовательской станции. Новая лазерная магистраль позволит легко передавать на Землю огромные массивы научных данных, четкие видеозаписи и снимки высокого разрешения.

Впервые данные передали по воздуху лазером без предыскажений — и без ошибок

Впервые в истории самолет соединили со спутником лазером на гигабитных скоростях

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX