В начале марта 2026 года Европейское космическое агентство (ЕКА) и китайские ученые из Института оптоэлектроники практически одновременно объявили об успешных испытаниях лазерной связи с аппаратами на геостационарной орбите (ГСО). Оба эксперимента подтвердили возможность создания высокоскоростных каналов передачи данных на расстояниях около 40 000 км.

Детали экспериментов

Европейский эксперимент - терминал, созданный компанией Airbus, обеспечил устойчивую связь со спутником Alphasat TDP 1, находящимся на высоте примерно 36 000 км. Соединение держалось в течение нескольких минут, обеспечивая скорость в канале 2,6 Гбит/с с нулевой потерей пакетов. В эксперименте применялись адаптивная оптика, компенсирующая атмосферные искажения, и методы когерентного приема, снижающие влияние внешних помех.

Китайский эксперимент - ученые установили двустороннюю лазерную связь между обсерваторией в провинции Юньнань (1,8-метровый телескоп) и геостационарным спутником на расстоянии до 40 740 км. Достигнута симметричная скорость 1 Гбит/с, а время непрерывного соединения составило рекордные 3 часа. Стоит упоминания, что для наведения потребовалось всего 4 секунды благодаря системе замкнутого управления с микрорадиусным динамическим отслеживанием.

Для обеспечения точности китайские инженеры применили технологию, сочетающую адаптивную оптику (357 микрозеркал в телескопе) и прием с разнесением мод (MDR). Специальный алгоритм в реальном времени выбирает самые четкие фрагменты сигнала из нескольких каналов. Доля успешной передачи выросла с 72% до 91.1%. В обоих экспериментах адаптивная оптика компенсировала искажения лазерного луча, вызванные атмосферной турбулентностью.

Классический аргумент, который используют сторонники низкоорбитальных спутников - большая задержка распространения сигнала при использовании геостационарных спутников. Она действительно велика - 120 мс в одну сторону, и 240 мс "туда-сюда" (RTT - от англ. Round Trip Time). Это фундаментальное ограничение, что для лазерной, что для радиосвязи. Так что в этом плане новые технологии не дают выигрыша.

Лазерная связь в сравнении с радиосвязью

Лазерная связь обеспечивает значительно более высокие скорости передачи данных (гигабиты в секунду) по сравнению с традиционными радиоканалами на тех же расстояниях.

Лазерный луч может передавать данные на огромные расстояния с минимальными расходами и потерями энергии. Это достигается за счет использования узкого луча, что требует исключительной точности наведения, но позволяет обходиться меньшей энергией.

Узкий луч сложнее перехватить или заглушить по сравнению с широковещательным радиосигналом. Он менее подвержен воздействию помех.

Нет лицензирования частот оптического диапазона.

Что нам сулит применение новых технологий?

Она может дать геостационарным спутникам вторую жизнь, превратив их из ретрансляторов, например, в интеллектуальные узлы обработки данных. Это позволит создавать, например, распределенные вычислительные сети для ИИ в космосе, а также системы космической связи, дублирующие подводные и наземные линии связи.

||

--

теги: спутниковая связь телеком геостационарные спутники лазерная связь горизонты технологий

--