Система лазерной связи обеспечивает широкополосный коммуникационный канал между космической станцией и Землей
Новая коммуникационная лазерная система, установленная не так давно на Международной космической станции, может произвести такую же революцию в области космической связи, как и революция, которая произошла в области наземных коммуникаций, за короткий период шагнувших от крайне медленных технологий dial-up к высокоскоростным оптоволоконным сетям. Лазерная системаOptical Payload for Lasercomm Science (OPALS), которая установлена на внешних конструкциях космической станции и которая является весьма перспективной альтернативой традиционным средствам радиосвязи, была неоднократно протестирована, демонстрируя каждый раз высочайшую скорость передачи информации, высокую стабильность и крайне низкий уровень возникновения ошибок передачи.
"Система OPALS послужила демонстрацией того, что космические коммуникационные лазерные системы являются весьма практичными, обеспечивая все возрастающие потребности в скоростях передачи и получения информации из космоса" - рассказывает Мэтью Абрэхэмсон (Matthew Abrahamson), руководитель миссии OPALS со стороны Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory), - "В качестве дополнительного "бонуса" испытания системы принесли нам множество данных, касающихся физики и особенностей процессов распространения лучей лазера в космосе, в атмосфере Земли и на границе между этими двумя средами. Мы надеемся, что дальнейшая работа над этой технологией позволит нам создать системы высокоскоростные дальней космической связи, которые смогут связать Землю с космическими аппаратами, находящимися гораздо дальше околоземной орбиты. И эти системы имеют огромный шанс стать заменой существующей устаревшей системе дальней космической связи, использующей радиоволны".
Оборудование системы OPALS было доставлено на борт космической станции в апреле этого года при помощи грузового космического корабля SpaceX Dragon. После установки оборудования в соответствующем месте оно было включено в работу и использовалось для постоянного тестирования лазерной связи. Для минимизации влияния атмосферных возмущений и помех в системе OPALS используются 4 отдельных лазера, передающих одну и туже информацию в направлении приемника от наземной станции Optical Communications Telescope Laboratory's, находящейся в обсерватории Table Mountain Observatory в горах в Калифорнии. Следующим большим шагом дальнейшего развития системы OPALS и технологии в целом станет ее оснащение системой адаптивной оптики, которая позволит достаточно хорошо компенсировать помехи и искажения, вносимые в сигнал атмосферными явлениями.
"Четыре луча лазера протягиваются с Земли через небо к космической станции. Такой маяк достаточно легко заметить и навестись на него в темноте и при хорошей погоде. В дневное время, особенно при ярком солнечном свете это сделать гораздо труднее. Но мы сейчас работаем над этой задачей и вскоре успешно решим ее при помощи нового специализированного программного обеспечения системы, разработка которого ведется в настоящее время" - рассказывает Мэтью Абрэхэмсон.
В качестве примера скорости работы системы OPALS можно привести следующее - в июле, ко дню посадки космического аппарата Apollo на Луну в 1969 году, на космическую станцию было передано высококачественное видео процесса посадки. Передача видео заняла всего 7 секунд, в то время, как при помощи системы радиосвязи для этого потребовалось бы около 12 часов. Во время сеансов лазерной связи с Землей с космической станции передается в среднем от 200 до 300 мегабайт телеметрической и технической информации. Передача такого объема занимает около 20 секунд, в то время как обычным способом он передается за 3 часа.
"Теперь мы имеем возможность обновлять практически в режиме реального времени метеорологические карты и получать массу другой информации от разных спутников на околоземной орбите" - рассказывает Мэтью Абрэхэмсон, - "До того момента, когда мы начали использовать лазерную систему, мы испытали около дюжины разных методов. Эти попытки имели переменный успех и ни один из методов не подошел для его использования на постоянной основе".
Поскольку технология лазерной космической связи будет еще неоднократно совершенствоваться, она будет предоставлять вместе с этим и новые возможности. В недалеком будущем лазерная связь свяжет с Землей не только низкую околоземную орбиту, но и высокую геостационарную орбиту, давая в распоряжение находящихся там космических аппаратов весьма широкополосный канал связи с Землей. А забегая еще дальше можно предположить, что лазерные космические коммуникации со временем протянутся и еще дальше, к Марсу, где сейчас действует достаточно большая группировка космических аппаратов, и к другим еще более далеким планетам, возле которых со временем также появятся исследовательские аппараты.
Источник: tehnowar.ru.
| Луна 2028: Россия на орбите спутника | ||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||
Освоение Луны российскими космонавтами начнется в 2028 году. Планируется, что на окололунной орбите будет построена посещаемая станция, а также будут выведены спутники-ретрансляторы для обеспечения навигации и связи лунной инфраструктуры с Землей. Согласно тексту долгосрочной программы освоения дальнего космоса, с 2028 года может начаться отсчет строительства новой эпохи русского космоса.
В документе планы на строительство станции описаны в документе более подробно:
Проект можно разделить на этапы. 2028 год – начало строительства. Основой конструкции послужит энергетический модуль ; Планируемый срок эксплуатации станции — десять лет. После этого будет проводиться замена ее модулей. Помимо станции Станция не является единственным пунктом в планах программы. На окололунную орбиту будут выведены спутники-ретрансляторы для обеспечения навигации и связи лунной инфраструктуры с Землей.
В последующие годы группировка аппаратов, по замыслу авторов документа, будет расширяться, поэтому пуски КА данного типа будут регулярными. С началом деятельности космонавтов на поверхности Луны орбитальная группировка пополнится спутниками-ретрансляторами для обеспечения устойчивых широкополосных каналов связи. Первый пилотируемый полет к Луне
Согласно документу проекта, в России создается перспективный транспортный комплекс нового поколения (ПТК-НП), первый полет которого намечен также на 2028 год. «В настоящее время РКК «Энергия» планирует приступить к летным испытаниям ПТК-НП на околоземной орбите в 2024 году. Первый пилотируемый полет ПТК к Луне (ПТК-Л) планируется на 2028 год», — говорится в документе. Россия, по намеченному плану, освоит Луну до 2040 года в три этапа. Изучение естественного спутника Земли начнется с высадки автоматических космических аппаратов и завершится созданием лунной инфраструктуры.
На первом этапе планируется изучение Луны автоматическими аппаратами. Предполагается посадка в окрестностях ее Южного полюса автоматических межпланетных станций «Луна-25» и «Луна-27», изучение реголита и физических условий в полярном районе с помощью станции «Луна-26», а также доставка на Землю лунного грунта на станции «Луна-28». В результате ученые намерены узнать состав и физико-химические свойства лунного полярного реголита, а также выбрать наиболее перспективный район в области Южного полюса Луны для будущего развертывания Лунного полигона и Лунной базы. Второй этап состоит из проведения пилотируемых полетов в окололунном космическом пространстве. Кроме того, члены космического экипажа будут взаимодействовать с автоматическими аппаратами на орбите и на поверхности Луны. После оценки лунных месторождений к освоению Луны могут быть допущены и частные компании. Интересно то, что по словам авторов проекта, исследование и освоение недр земного спутника начнется в ближайшие 20-30 лет. Мы с вами можем стать свидетелями масштабной космической «гонки за Луну» между мировыми державами. Конечно, ее можно просмотреть и сейчас. Но это только завязка. Однако, финансирование Федеральной космической программы на 2016-2025 года сократят. «Общий бюджет составит 2,4 триллиона рублей, из них 2,15 триллиона — из госбюджета. Одной из причин (секвестирования бюджета) является то, что Минфин потребовал, чтобы все госрасходы были сокращены не менее, чем на 5 процентов. В связи с этим общее сокращение финансирования ФКП составит несколько сот миллиардов рублей», — сообщил источник ТАСС. Всего Роскосмос с профильными институтами в рамках ФКП запросил на исследования космоса 2,1 триллиона рублей. Дополнительно к указанной сумме около 250 миллиардов рублей ведомство намеревается привлечь самостоятельно, в частности, с помощью коммерческих пусков ракет-носителей. Новая ФКП, в сравнении с программой 2006-2015, годов предусматривает увеличение финансирования примерно в три раза. Проект ФКП содержит два варианта: инновационный и «инерционный». Первый связан с реализацией амбициозных проектов, а именно: созданием лунной орбитальной станции и тяжелой ракеты-носителя для полетов на Марс, о которых мы с вами говорим. Во втором варианте ФКП «доля амбициозных проектов практически нулевая». Национальная космическая станция
Пятнадцатого декабря стало известно, что Роскосмос рассматривает вариант создания высокоширотной национальной космической станции, этот вопрос может быть внесен в новую Федеральную космическую программу. «Я подтверждаю, мы рассматриваем такой вариант, это одно из перспективных направлений», — сказал глава Роскосмоса Олег Остапенко, отвечая на вопрос журналистов. Он отметил, что с помощью станции Россия «сможет решать задачи различного характера». В частности, станцию рассматривают как базу для лунной программы России: «Такой вариант есть — мы его сейчас просчитываем». В разговоре о национальной орбитальной станции часто вспоминается «Мир» — самый яркий пример наших способностей и возможностей. Пока планы утверждаются, в космической среде кипят исследования. На комете Чурюмова-Герасименко, к примеру, нашли воду. Но не такую, как на нашей планете, подвергнув сомнению одну из самых твердых теорий происхождения воды на Земле.
Два масс-спектрометра на борту «Розетты», аппарата, летающего вокруг кометы, анализируют водяной пар, который она выбрасывает. Как выяснилось, изотопный состав этого пара сильно отличается от состава земной воды: в нем гораздо больше атомов дейтерия. Дейтерий — это изотоп водорода, который иногда замещает атом водорода в молекуле воды. На комете Чурюмова-Герасименко такой «тяжелой воды» более чем в три раза больше, чем на нашей планете, рассказала BBC Radio 4 профессор Кэтрин Альтвег. Есть еще одно заметное открытие. Марсоход Curiosity обнаружил высохшее озеро на Марсе, сообщает издание Популярная механика.
Много лет исследователи не могли разгадать тайну образования горы Шарп, которая имеет высоту около пяти километров и находится в кратере Гейл. На новых снимках, сделанных марсоходом Curiosity, заметно, что она сформирована из осадочных пород, а ее геологическая структура свидетельствует о неоднократном заполнении кратера водой и ее последующем испарении. Сейчас марсоход изучает нижние осадочные слои горы Шарп в ее основании. Изучив снимки, эксперты космического агентства пришли к выводу, что речная вода, вероятно, приносила в озеро ил и песок, и образовывала дельты точно так же, как это происходит на Земле.
Вскоре Curiosity будет подниматься на гору, чтобы исследовать, как со временем менялся химический состав озера. Возможно, по итогам миссии NASA сделает определенные выводы о признаках жизни на Марсе, ведь размеры озера в кратере Гейл, а также длительность периодов, когда его заполняла вода, дают возможность предположить, что там могли существовать условия, подходящие для зарождения и поддержания жизни. Россия стремится к независимости как на Земле, так и в космосе. Окололунная и национальная орбитальная станции могут положить начало огромной по своим масштабам космической системе, в которой будет только один хозяин.
|
 |
Свежие комментарии