Лазерная революция в космической связи: ученые создали систему для передачи данных между спутниками

Ученые из США и Германии придумали, как передавать данные между спутниками с помощью лазеров. Это позволит создать в космосе интернет-магистраль, которая будет работать быстрее и надежнее, чем сейчас.

Спутники — это космические аппараты, которые вращаются вокруг Земли или других планет. Они нужны для разных целей: например, для изучения космоса, для прогноза погоды, для навигации или для связи. Спутники общаются друг с другом и с Землей по радио. Но радиосвязь имеет свои недостатки: она может быть нарушена другими сигналами, она требует больших антенн и много энергии, а также она занимает ограниченное количество частот.

Лазеры — это устройства, которые излучают свет одного цвета и направления. Они могут передавать данные быстрее и эффективнее, чем радио. Кроме того, лазеры сложнее перехватить или подделать. Но лазерная связь между спутниками — это не простая задача: нужно точно нацеливать лазерные лучи на расстоянии тысяч километров, учитывая движение спутников и воздуха.

Ученые из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) и Института прикладной физики Макса Планка в Германии (MPQ) придумали решение этой задачи. Они сделали систему, которая состоит из двух лазеров на каждом спутнике: один для передачи данных, а другой для нацеливания лучей.

Первый лазер посылает мощный импульс света, на котором записана информация. Второй лазер посылает слабый сигнал света, который служит для определения положения и направления спутников. Спутники обмениваются этими сигналами и подстраивают свои лазеры так, чтобы они были направлены друг на друга.

Система также использует специальные алгоритмы для исправления искажений лазерных лучей из-за воздуха. Ученые проверили свою систему на компьютере и показали, что она может обеспечить высокую точность нацеливания лучей и высокую скорость передачи данных — до 10 гигабит в секунду.

Ученые говорят, что их система может быть использована для создания глобальной интернет-магистрали через спутники, которая будет соединять разные регионы Земли и обеспечивать связь с космическими аппаратами в глубоком космосе. Такая магистраль может улучшить эффективность и безопасность коммуникаций в разных сферах, таких как наука, образование, медицина, военное дело и развлечения.