Rietumaustrālijas Universitātes "TeraNet" optisko zemes staciju tīkls, kas specializējas ātrgaitas kosmosa sakaros, ir veiksmīgi saņēmis lāzera signālu no Vācijas zemās orbītas satelīta. Izrāviens paver ceļu sakaru joslas platuma palielināšanai starp kosmosu un Zemi 1,000-kārtīgi.
TeraNet 1, Rietumaustrālijas optiskā zemes stacija Rietumaustrālijas Universitātē. Attēla kredīts: Danail Obreschkow, Starptautiskais kosmosa centrs
TeraNet lāzera sakaru pārbaude ar OSIRISv1 iezīmē Rietumaustrālijas soli uz priekšu novecojušo radio sistēmu aizstāšanā ar ātrgaitas lāzeriem kosmosa sakaros. Austrālijas valdības finansētais tīkls ir paredzēts, lai atbalstītu dažādas misijas un uzlabotu datu pārraides iespējas vairākos sektoros.
TeraNet komanda, ko vadīja asociētais profesors Sascha Schediwy Starptautiskā radioastronomijas pētniecības centra (ICRAR) Rietumaustrālijas universitātes mezglā, saņēma lāzera signālus no OSIRISv1, lāzera sakaru lietderīgās kravas Vācijas Aviācijas un kosmosa centra (DLR) Komunikāciju institūtā. un Navigācija. OSIRISv1 ir uzstādīts uz Štutgartes Universitātes lidojošo klēpjdatoru satelītu. Signāli tika konstatēti, izmantojot divas TeraNet optiskās zemes stacijas satelīta garāmlidojuma laikā pagājušajā ceturtdienā.
"Šī demonstrācija ir būtisks pirmais solis nākamās paaudzes kosmosa sakaru tīkla izveidē Rietumaustrālijā. Nākamie soļi ietver tīkla savienošanu ar citām optiskajām zemes stacijām, kas pašlaik tiek izstrādātas Austrālijā un visā pasaulē," sacīja asociētais profesors Schediwy.
Studenti, kuri izmanto mobilo optisko sakaru tīklu TeraNet 3. Avots: ICRAR
TeraNet zemes stacijas izmanto lāzerus, nevis tradicionālos bezvadu radio signālus, lai pārraidītu datus starp satelītiem kosmosā un lietotājiem uz Zemes. Tā kā lāzeri darbojas daudz augstākās frekvencēs nekā radio, datu apjoms, ko var pārraidīt sekundē, potenciāli var sasniegt 1,000 gigabitu.
Bezvadu radio tehnoloģija ir izmantota kosmosa sakariem kopš pirmā mākslīgā pavadoņa Sputnik 1 palaišanas gandrīz pirms 70 gadiem, un kopš tā laika tehnoloģija ir palikusi salīdzinoši nemainīga. Tā kā satelītu skaits kosmosā palielinās un katrs jauns satelīts ģenerē vairāk datu, tagad kosmosā ir radusies galvenā vājā vieta attiecībā uz šo datu nogādāšanu atpakaļ uz Zemi.
Lāzera sakari ir labi piemēroti šīs problēmas risināšanai, taču mīnuss ir tāds, ka lāzera signālus var traucēt mākoņi un lietus. TeraNet komanda mazina šo trūkumu, izveidojot trīs zemes staciju tīklu visā Rietumaustrālijā. Tas nozīmē, ka, ja viena zemes stacija ir mākoņaina, satelīts var lejupielādēt datus uz citu zemes staciju, kur ir saulains laiks.
Turklāt viena no divām TeraNet zemes stacijām, kas uztver satelīta lāzera signālu, ir iebūvēta pēc pasūtījuma izgatavota džipa aizmugurē. Tas nozīmē, ka to var ātri izvietot vietās, kur ir nepieciešami īpaši ātri kosmosa sakari, piemēram, attālās kopienās, kuras dabas katastrofas ir atslēgušas no tradicionālajiem sakaru savienojumiem.
Ātrgaitas lāzersakari no kosmosa radīs revolūciju datu pārraidē no Zemes novērošanas satelītiem, ievērojami uzlabos militāro sakaru tīklu drošību un atbalstīs drošas attālinātas operācijas tādās nozarēs kā autonomas kalnrūpniecības operācijas, kā arī valsts mēroga katastrofu plānošana un reaģēšana.
TeraNet komanda ICRAR 2023. gadā saņēma finansējumu no Austrālijas valdības, Rietumaustrālijas valdības un Rietumaustrālijas Universitātes Austrālijas Kosmosa aģentūras finansēšanas programmas "Mēness uz Marsa demonstrācijas misija" ietvaros. Projekts 6,3 miljonu dolāru apmērā atbalsta trīs TeraNet optisko zemes staciju būvniecību Rietumaustrālijā, un Vācijas Aviācijas un kosmosa centrs (DLR) nodrošina savu orbītā esošo satelītu, kas aprīkots ar lāzera sakaru iekārtām natūrā.
TeraNet atbalstīs vairākas starptautiskas kosmosa misijas, kas darbojas starp zemo Zemes orbītu un Mēnesi, izmantojot gan pārbaudītus tradicionālos optisko sakaru standartus, gan progresīvākas optiskās tehnoloģijas, tostarp dziļā kosmosa sakarus, īpaši ātrdarbīgus saskaņotus sakarus, kvantu drošus sakarus un optisko pozicionēšanu un laika noteikšana.
Tīkls ietver zemes staciju Rietumaustrālijas Universitātē, otro zemes staciju Mingenew Space Precinct, 300 kilometrus uz ziemeļiem no Pērtas, un mobilo zemes staciju, kas tiek nodota ekspluatācijā Eiropas Kosmosa aģentūras jaunajā Norcia objektā.
