Китай передав 1 Гбіт/с з орбіти 36 000 км лазером

Китайські науковці здійснили прорив у супутниковому зв’язку, передавши дані з геостаціонарного супутника зі швидкістю 1 Гбіт/с, використовуючи лазер потужністю лише 2 Вт.

Новий рівень оптичного зв’язку

Незважаючи на колосальну відстань у 36 000 км між супутником і Землею, дослідникам вдалося забезпечити стабільну передачу даних, використовуючи нову технологію під назвою “AO-MDR synergy”. Вона поєднує адаптивну оптику (AO) — систему мікродзеркал для корекції спотворень, та рознесений прийом (MDR) — метод захоплення розсіяного сигналу. «Цей підхід дозволив суттєво зменшити похибки навіть при наднизькій потужності лазера», — зазначають автори з Пекінського університету пошти і телекомунікацій.

Лазер потужністю лише 2 Вт (еквівалент світла свічки) випромінював сигнал до обсерваторії Ліцзян, де його приймав телескоп з 357 мікродзеркалами. Після адаптивної корекції, сигнал проходив через багатомодове оптоволокно, де розділявся на вісім базових каналів. Алгоритм “вибору шляху” в реальному часі оцінював якість кожного каналу та обирав три найстабільніші, формуючи максимально надійне з’єднання.

Оптика проти радіохвиль

Традиційний супутниковий зв’язок використовує радіохвилі, але вони вже наближаються до своїх технічних обмежень. Лазерні системи мають набагато більшу пропускну здатність, що робить їх ідеальними для високошвидкісної передачі. Для порівняння, система Starlink від SpaceX забезпечує у п’ять разів повільніший зв’язок — попри те, що її супутники знаходяться в 65 разів ближче до Землі.

Ключовий успіх полягає не лише у швидкості, а у покращенні якості: частка “придатних сигналів” зросла з 72% до 91,1%, що означає менше помилок і переривань. «Це критично важливо для передавання чутливих даних, зокрема в обороні, космічних дослідженнях і потоковому відео», — наголошують дослідники.

Перспективи технології

Новий підхід дозволяє працювати з лазерним сигналом, не зважаючи на атмосферну турбулентність — основну перешкоду для оптичного зв’язку з орбіти. Це відкриває шлях до створення глобальних високошвидкісних мереж, здатних передавати великі обсяги даних із супутників, навіть з геостаціонарної орбіти.

З огляду на простоту конструкції, низьку потужність і високу якість сигналу, ця технологія може революціонізувати супутникові комунікації у найближчі роки. Її застосування виходить далеко за межі інтернету: вона може стати базою для квантового зв’язку, автономної навігації, космічних місій і захищених урядових каналів.