Лазерная связь в космосе
Связь с использованием лазеров в открытом космосе

Схема, показывающая два работающих на солнечных батареях спутника, осуществляющих оптическую связь в космосе с помощью лазеров.

Лазерная связь в космосе — это использование оптической связи в открытом космосе . Связь может осуществляться полностью в космосе ( межспутниковая лазерная связь ) или в приложениях «земля-спутник» или «спутник-земля». Главным преимуществом использования лазерной связи по сравнению с радиоволнами является увеличенная пропускная способность , что позволяет передавать больше данных за меньшее время.

В открытом космосе дальность связи оптической связи в открытом пространстве в настоящее время составляет порядка сотен тысяч километров. [1] Оптическая связь на основе лазера была продемонстрирована между Землей и Луной, и она имеет потенциал для преодоления межпланетных расстояний в миллионы километров, используя оптические телескопы в качестве расширителей луча . [2]

Демонстрации и испытания

До 1990 г.

20 января 1968 года телевизионная камера лунного модуля Surveyor 7 успешно обнаружила два аргоновых лазера из Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне и Обсерватории Столовой горы в Райтвуде, Калифорния . [3]

1991–2000

В 1992 году зонд «Галилео» успешно провел одностороннее обнаружение лазерного света с Земли, поскольку два наземных лазера были видны с расстояния 6 000 000 км (3 700 000 миль) вылетевшим зондом. [4]

Первая успешная лазерная связь из космоса была осуществлена ​​Японией в 1995 году между спутником ETS-VI GEO НАСДА и оптической наземной станцией Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) в Токио диаметром 1,5 м (4 фута 11 дюймов), достигшей скорости 1 Мбит/с . [5]

2001–2010

В ноябре 2001 года первая в мире лазерная межспутниковая связь была достигнута в космосе спутником Европейского космического агентства (ESA) Artemis , который обеспечил оптическую линию передачи данных со спутником наблюдения за Землей CNES SPOT 4. [ 6] Достигнув скорости 50 Мбит/с на расстоянии 40 000 км (25 000 миль), что соответствует расстоянию связи LEO-GEO. [7] С 2005 года ARTEMIS ретранслирует двусторонние оптические сигналы с Kirari , японского испытательного спутника оптической межорбитальной связи . [8]

В мае 2005 года был установлен рекорд дальности двусторонней связи с помощью лазерного высотомера Mercury на борту космического корабля MESSENGER . Этот инфракрасный неодимовый лазер с диодной накачкой , разработанный как лазерный высотомер для орбитальной миссии Mercury, смог установить связь на расстоянии 24 000 000 км (15 000 000 миль), когда корабль приблизился к Земле во время пролета. [9]

В 2006 году Япония осуществила первую лазерную связь LEO-Земля со спутника OICETS LEO JAXA и оптической наземной станции NICT. [10]

В 2008 году ЕКА использовало технологию лазерной связи, разработанную для передачи 1,8 Гбит/с на расстояние 40 000 км (25 000 миль), расстояние связи LEO-GEO. Такой терминал был успешно испытан во время проверки на орбите с использованием немецкого радиолокационного спутника TerraSAR-X и американского спутника Near Field Infrared Experiment (NFire). Два лазерных терминала связи (LCT) [11], использованных во время этих испытаний, были построены немецкой компанией Tesat-Spacecom [ 12] в сотрудничестве с Немецким аэрокосмическим центром (DLR). [13]

2011–2020

Изображение оптического модуля LLCD
Успешный эксперимент OPALS

В январе 2013 года НАСА использовало лазеры для передачи изображения Моны Лизы на Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO), находящийся примерно в 390 000 км (240 000 миль) ночью от станции лазерной локации спутников следующего поколения (NGSLR) в наземном Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. Для компенсации атмосферных помех был реализован алгоритм кода коррекции ошибок, аналогичный тому, который используется в компакт-дисках . [14]

В сентябре 2013 года система лазерной связи была одним из четырех научных инструментов, запущенных с миссией NASA LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer). После месячного транзита к Луне и 40-дневной проверки космического корабля, эксперименты с дневной лазерной связью проводились в течение трех месяцев в конце 2013 года и начале 2014 года. [15] Первоначальные данные, возвращенные с оборудования Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) на LADEE, установили рекорд пропускной способности космической связи в октябре 2013 года, когда ранние испытания с использованием импульсного лазерного луча для передачи данных на расстояние 385 000 км (239 000 миль) между Луной и Землей передавали данные с «рекордной скоростью загрузки 622 мегабит в секунду (Мбит/с)», [16] а также продемонстрировали безошибочную скорость загрузки данных 20 Мбит/с с наземной станции на LADEE на лунной орбите . LLCD — это первая попытка НАСА организовать двустороннюю космическую связь с использованием оптического лазера вместо радиоволн , и ожидается, что в будущем она приведет к появлению действующих лазерных систем на спутниках НАСА. [16]

В ноябре 2013 года впервые была успешно продемонстрирована лазерная связь с реактивной платформы Tornado . Лазерный терминал немецкой компании Mynaric (ранее ViaLight Communications) использовался для передачи данных со скоростью 1 Гбит/с на расстояние 60 км и при скорости полета 800 км/ч в дневное время. Дополнительными сложностями в этом сценарии были быстрые маневры полета, сильные вибрации и эффекты атмосферной турбулентности. Демонстрация финансировалась EADS Cassidian Germany и проводилась в сотрудничестве с Немецким аэрокосмическим центром DLR . [17] [18] [19]

В ноябре 2014 года было осуществлено первое в истории использование гигабитной лазерной связи в рамках Европейской системы ретрансляции данных (EDRS). [20] Дальнейшие демонстрации системы и эксплуатационных услуг были проведены в 2014 году. Данные со спутника EU Sentinel-1A на низкой околоземной орбите передавались по оптической линии связи на спутник ESA-Inmarsat Alphasat на геостационарной околоземной орбите, а затем ретранслировались на наземную станцию ​​с использованием обычного нисходящего канала Ka-диапазона . Новая система может обеспечивать скорость до 7,2 Гбит/с. [21] Терминал Laser на Alphasat называется TDP-1 и до сих пор регулярно используется для испытаний. Первый терминал EDRS (EDRS-A) для продуктивного использования был запущен в качестве полезной нагрузки на космическом аппарате Eutelsat EB9B и начал работать в декабре 2016 года. [22] Он регулярно загружает большие объемы данных с космических аппаратов Sentinel 1A/B и Sentinel 2A/B на землю. На данный момент (апрель 2019 г.) было установлено более 20 000 соединений (11 Пбит ). [23] По состоянию на май 2023 г. EDRS имеет более миллиона минут связи [24] с более чем 50 000 успешных межспутниковых соединений. [25] [26]

В декабре 2014 года система NASA Optical Payload for Lasercomm Science (OPALS) объявила о прорыве в лазерной связи между космосом и землей, загружая данные со скоростью 400 мегабит в секунду. Система также способна повторно получать отслеживание после потери сигнала из-за облачности. [27] Эксперимент OPALS был запущен 18 апреля 2014 года на Международную космическую станцию ​​(МКС) для дальнейшего тестирования потенциала использования лазера для передачи данных на Землю из космоса. [28]

Первая демонстрация лазерной связи LEO-земля с использованием японского микроспутника ( SOCRATES ) была проведена NICT в 2014 году [29] , а первые квантово-ограниченные эксперименты из космоса были проведены с использованием того же спутника в 2016 году [30].

В феврале 2016 года Google X объявила о достижении стабильной лазерной связи между двумя стратосферными шарами на расстоянии 100 км (62 мили) в рамках проекта Loon . Соединение было стабильным в течение многих часов и в дневное и ночное время и достигло скорости передачи данных 155 Мбит/с. [31]

В июне 2018 года сообщалось, что лаборатория Facebook Connectivity Lab (связанная с Facebook Aquila ) достигла двунаправленного соединения воздух-земля со скоростью 10 Гбит/с в сотрудничестве с Mynaric . Испытания проводились с обычного самолета Cessna на расстоянии 9 км (5,6 миль) от оптической наземной станции. Хотя в сценарии испытаний были худшие вибрации платформы, атмосферная турбулентность и профили угловой скорости, чем у целевой стратосферной платформы, восходящая линия работала безупречно и достигала 100% пропускной способности в любое время. Пропускная способность нисходящей линии связи иногда падала примерно до 96% из-за неидеального параметра программного обеспечения, который, как говорили, можно было легко исправить. [32]

В апреле 2020 года Малая оптическая линия связи для Международной космической станции (SOLISS), созданная JAXA и Sony Computer Science Laboratories, установила двунаправленную связь между МКС и телескопом Национального института информационных и коммуникационных технологий Японии. [33]

29 ноября 2020 года Япония запустила на геостационарной орбите межспутниковый оптический ретранслятор данных с технологией высокоскоростной лазерной связи, названный LUCAS (система связи с использованием лазера). [34] [35]

2021–настоящее время

Первое видео, переданное с помощью лазера с Psyche . Загруженное перед запуском короткое видео сверхвысокой четкости показывает рыжего полосатого кота по имени Taters, питомца сотрудника JPL, преследующего лазерную указку, с наложенной графикой. Графика иллюстрирует несколько функций из технической демонстрации, таких как орбитальный путь Psyche, купол телескопа Palomar и техническая информация о лазере и его скорости передачи данных. Также показаны частота сердечных сокращений, цвет и порода Tater. [36]

В июне 2021 года Агентство по развитию космического пространства США запустило два 12U CubeSat на борту SpaceX Falcon 9 Transporter-2 rideshare mission на солнечно-синхронную орбиту . Ожидается, что миссия продемонстрирует лазерные каналы связи между спутниками и дистанционно управляемым MQ-9 Reaper . [37]

7 декабря 2021 года в рамках программы ВВС США STP-3 был запущен демонстрационный лазерный ретранслятор связи (LCRD) НАСА для связи между геостационарной орбитой и поверхностью Земли.

В мае 2022 года был запущен TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) (на PTD-3) и протестировал связь на скорости 100 Гбит/с с орбиты высотой 300 миль до Калифорнии. [38]

Лазерная связь в дальнем космосе будет испытана в ходе миссии Psyche к астероиду 16 главного пояса Психея , запущенной в 2023 году. [39] Система называется Deep Space Optical Communications (DSOC) [40] и, как ожидается, повысит производительность и эффективность связи космических аппаратов в 10–100 раз по сравнению с обычными средствами. [40] [39] В апреле 2024 года испытание было успешно завершено с космическим аппаратом Psyche на расстоянии 140 миллионов миль. [41]

Будущие миссии

Национальный институт информации и коммуникационных технологий Японии (NICT) продемонстрирует в 2022 году самую быструю двунаправленную лазерную связь между геосинхронной орбитой и землей на скорости 10 Гбит/с с использованием лазерного терминала HICALI (High-speed Communication with Advanced Laser Instrument) на борту спутника ETS-9 (Engineering Test Satellite IX) [42] , а также первую межспутниковую связь на той же высокой скорости между CubeSat на низкой околоземной орбите и HICALI на геостационарной околоземной орбите годом позже. [43] По состоянию на май 2024 года [обновлять]был разработан и находится в разработке терминал типа Full Trasceiver, совместимый с CubeSat. Ожидается, что CubeSOTA будет запущен в течение японского финансового года 2025 с терминалом для «демонстрации различных сценариев, включая LEO–земля, LEO–HAPS и LEO–LEO». CubeSOTA «станет первой орбитальной проверкой терминалов». [44]

LunaNet — проект NASA и ESA и предлагаемая сеть передачи данных, направленная на обеспечение «лунного Интернета» для окололунных космических аппаратов и установок. Спецификация системы включает оптические коммуникации для связей между Землей и Луной, а также для связей между лунными спутниками и лунной поверхностью.

Коммерческое использование

Такие корпорации, как SpaceX , Facebook и Google , а также ряд стартапов в настоящее время занимаются различными концепциями, основанными на технологии лазерной связи. Наиболее многообещающие коммерческие приложения можно найти во взаимосвязи спутников или высотных платформ для создания высокопроизводительных оптических магистральных сетей. Другие приложения включают передачу больших объемов данных непосредственно со спутника, самолета или беспилотного летательного аппарата (БПЛА) на землю. [45]

Операторы

Несколько компаний и правительственных организаций хотят использовать лазерную связь в космосе для спутниковых созвездий на низкой околоземной орбите , чтобы обеспечить глобальный высокоскоростной доступ в Интернет. Аналогичные концепции преследуются для сетей самолетов и стратосферных платформ.

ПроектКонцепция проектаСредаСценарийСкорость передачи данныхОбщее количество развернутых/ожидаемых лазеровПоставщикСтатус
СтарлинкСпутниковая мега-констелляция для глобальных телекоммуникацийЛЕОКосмос-космос100 Гбит/с [46]>1000/>10000SpaceX / StarlinkДействует с 2021 г. [47] [48]
Европейская система ретрансляции данных (EDRS) [a]Ретрансляция данных на геостационарные спутники со спутников наблюдения за Землей на низкой околоземной орбите , а также для разведывательных, наблюдательных и рекогносцировочных миссийГЕО , ЛЕВКосмос-космос1,8 Гбит/с7/9Tesat-Spacecom [49]Действует с 2016 года [50]
DARPA БлэкджекУсилия по снижению риска для проверки жизнеспособности новых военных космических возможностей, предоставляемых новыми коммерческими созвездиями на низкой околоземной орбите [51]ЛЕОКосмос-космос2/неизвестно [52]Mynaric , [53] SA Photonics [54]Действует с 2022 г. [55]
Амазонка КойпераСпутниковая мега-констелляция для глобальных телекоммуникацийЛЕОКосмос-космос [56]0/>10,000Разработка
SDA Распространенная космическая архитектура истребителейРасширенная группировка низкоорбитальных спутников, состоящая из нескольких слоев, обслуживающих потребности Министерства обороны США (DoD). [51]ЛЕОКосмос-космос2,5 Гбит/с [57]0/>1000Mynaric , SA Photonics ( дочерняя компания CACI ), Skyloom, Tesat-Spacecom [58]Разработка
OneWeb Gen 2 [59]Спутниковая мега-констелляция для глобальных телекоммуникацийЛЕОКосмос-космос0/>1000Разработка
Созвездие Telesat LEOСпутниковая мега-констелляция для глобальных телекоммуникацийЛЕОКосмос-космос0/752 [60]Разработка
Лазерная световая связьСпутниковая группировка для глобальных телекоммуникаций, создающая оптическую магистральную сеть в космосеМЭОКосмос-космос, Космос-земля100 Гбит/с [61]Болл Аэроспейс и Технологии [62]Разработка
WarpHub ИнтерСатМежспутниковая ретрансляция данных для низкоорбитальных спутников наблюдения Земли, связь космос-Земля использует радиочастоты.МЭОКосмос-космос1 Гбит/с [63]Разработка
Аналитическое пространство [64]Гибридная космическая сеть радиочастотной/оптической ретрансляции данных для спутников наблюдения за ЗемлейЛЕОКосмос-земляРазработка
МостКомм [65]Прямая передача данных со спутников наблюдения Земли на НОО на землюЛЕОКосмос-земля1 Гбит/сСуррей Спутниковые Технологии [66]Разработка
Созвездие облаковБезопасное хранение данных на спутниках и безопасные межконтинентальные соединенияЛЕОКосмос-космосМайнарик [67]Разработка
Фейсбук Аквила [68]Телекоммуникации для сельских и отдаленных районов, обеспечиваемые сетью высотных платформСтратосфераВоздух-воздух, Воздух-земля10 Гбит/сМайнарик [32]Прекращено
ЛеоСатСпутниковая мега-констелляция для глобальных телекоммуникацийЛЕОКосмос-космосThales Alenia Space [69]Прекращено [70]
Google Лун [31]Телекоммуникации для сельских и отдаленных районов, обеспечиваемые сетью стратосферных шаровСтратосфераВоздух-воздух0,155 Гбит/сПрекращено
SpaceLinkУслуги ретрансляции данных со средней околоземной орбиты для спутников низкой околоземной орбитыМЕО , ЛЕВКосмос-космосМайнарик [71]Прекращено [72]
Легенда
  Активный
  В разработке
  Прекращено
  1. ^ EDRS — это государственно-частное партнерство Airbus и Европейского космического агентства .

Поставщики

Существенный рынок для лазерного коммуникационного оборудования может возникнуть, когда эти проекты будут полностью реализованы. [73] Новые достижения поставщиков оборудования позволяют осуществлять лазерную связь, одновременно снижая стоимость. Модуляция луча совершенствуется, как и ее программное обеспечение, и карданные подвесы. Проблемы охлаждения были решены, а технология обнаружения фотонов совершенствуется. [ необходима цитата ] В настоящее время на рынке действуют следующие известные компании:

КомпанияСтатус продукта
Болл Аэроспейс и Ханивелл [74] [1]в разработке
Эквадорское космическое агентство [75] [76] [2]TRL9 - в производстве
SpaceX / StarlinkTRL9 - массовое развертывание
Хенсольдт [3]
Инновации LGS [77]
АО «Мостком» [4]в разработке
Майнарик [5]
Сони [78]в разработке
Surrey Спутниковые Технологиив разработке
Скайлумв разработке
Tesat-Spacecom %5B6%5DTR9 действует с 2012 года
Thales Alenia Space
Трансцелестиальный [79] [7]в разработке

Безопасная связь

Безопасная связь была предложена с использованием лазерного N-щелевого интерферометра , где лазерный сигнал принимает форму интерферометрического рисунка, и любая попытка перехватить сигнал приводит к разрушению интерферометрического рисунка. [80] [81] Этот метод использует популяции неразличимых фотонов [80] и, как было продемонстрировано, работает на расстояниях распространения, представляющих практический интерес [82], и, в принципе, его можно применять на больших расстояниях в космосе. [80]

Предполагая доступную лазерную технологию и учитывая расхождение интерферометрических сигналов, дальность связи между спутниками оценивается примерно в 2000 км (1200 миль). [83] Эти оценки применимы к массиву спутников, вращающихся вокруг Земли. Для космических аппаратов или космических станций дальность связи, по оценкам, увеличится до 10000 км (6200 миль). [83] Этот подход к обеспечению безопасности связи между космосом был выбран Laser Focus World в качестве одной из лучших разработок в области фотоники 2015 года. [84]

Смотрите также

  • TBIRD , TeraByte InfraRed Delivery — протестировано в 2022 году.

Ссылки

  1. ^ "LLCD: 2013-2014". Национальное агентство по аэронавтике и исследованию космического пространства. 15 июня 2018 г. Получено 27 августа 2022 г.
  2. ^ Стин Эйлер Йоргенсен (27 октября 2003 г.). «Оптические коммуникации в дальнем космосе – Et Feasibilitystudie i Forbindelse med Bering-Mission» (PDF) . Датский Румфорскнингсинститут . Проверено 28 июня 2011 г.(датский) Оптическая связь в дальнем космосе, Копенгагенский университет
  3. ^ "Аргоновый лазер, видимый с Луны". Архивировано из оригинала 15 июня 2002 года.
  4. ↑ Бергер, Брайан (15 ноября 2004 г.). «NASA проверит лазерную связь с марсианским космическим аппаратом». Space.com . Получено 24 февраля 2018 г. .
  5. ^ Араки, Кеничи; Аримото, Ёсинори; Шикатани, Мотокадзу; Тоёда, Масахиро; Тоёшима, Морио; Такахаши, Тетсуо; Канда, Сейджи; Ширатама, Коичи (1996). «Оценка производительности лазерного коммуникационного оборудования на борту спутника ETS-VI». В Mecherle, G. Stephen (ред.). Free-Space Laser Communication Technologies VIII . Том 2699. SPIE. стр. 52. doi :10.1117/12.238434.
  6. ^ "Впервые в мире: передача данных между европейскими спутниками с использованием лазерного света". 22 ноября 2001 г. Получено 5 сентября 2015 г.
  7. ^ "Оптическая связь в космосе". ЕКА. Август 1997.
  8. ^ «Еще один первый в мире случай для ARTEMIS: лазерная связь с самолетом». ESA. 19 декабря 2006 г. Архивировано из оригинала 3 сентября 2009 г.
  9. ^ "Космический зонд побил лазерный рекорд: космический аппарат послал лазерный сигнал на Землю с расстояния 24 млн км в межпланетном пространстве". BBC News. 6 января 2006 г. Получено 28 июня 2011 г.
  10. ^ Тоёсима, Морио; Такенака, Хидеки; Сёдзи, Ёзо; Такаяма, Ёсихиса; Кояма, Ёсисада; Кунимори, Хироо (май 2012 г.). «Acta Astronautica «Результаты демонстрационных экспериментов по оптической связи Кирари с наземной оптической станцией NICT (KODEN), направленные на будущую классическую и квантовую связь в космосе»». Акта Астронавтика . 74 : 40–49 . doi :10.1016/j.actaastro.2011.12.020 . Проверено 18 февраля 2020 г. .
  11. ^ Лазерные терминалы связи: обзор Архивировано 11 сентября 2016 г. на Wayback Machine
  12. ^ Сайт Tesat-Spacecom
  13. ^ Тест TerraSAR-X NFIRE
  14. ^ Пекхэм, Мэтт (21 января 2013 г.). "NASA передает изображение Моны Лизы в космос". Time . Получено 22 января 2013 г.
  15. ^ "NASA запускает роботизированный исследовательский аппарат на Луну из Вирджинии; проблемы возникают в самом начале широко обсуждаемого полета". Toledo Blade . Associated Press. 7 сентября 2013 г. Архивировано из оригинала 15 мая 2016 г. Получено 15 мая 2016 г.
  16. ^ ab Messier, Doug (23 октября 2013 г.). "Лазерная система NASA установила рекорд по передаче данных с Луны". Parabolic Arc . Получено 23 октября 2013 г. .
  17. ^ Белз, Лотар (19 декабря 2013 г.). «Оптическая линия передачи данных успешно продемонстрирована между истребителем и наземной станцией». Архивировано из оригинала 30 декабря 2013 г.
  18. ^ Экстремальные испытания лазерного терминала связи ViaLight MLT-20 — оптическая связь с реактивным самолетом на скорости 800 км/ч, декабрь 2013 г.
  19. ^ "Laserkommunikation zwischen Jet und Bodenstation" .
  20. ^ "Первая загрузка изображения через новое гигабитное лазерное соединение в космосе". Архивировано из оригинала 15 апреля 2015 года . Получено 3 декабря 2014 года .
  21. ^ "Laser link offers high-speed delivery". ESA. 28 ноября 2014 г. Получено 5 декабря 2014 г.
  22. ^ "Start of service for_Europe's Space Data Highway". ESA. 23 ноября 2016 г. Получено 11 апреля 2019 г.
  23. ^ "European Space Data Highway forgests 20000 successful laser links". ESA. 2 апреля 2019 г. Получено 5 апреля 2019 г.
  24. ^ "EDRS достигла 1 000 000 минут связи!". Airbus . 25 апреля 2023 г. Получено 4 мая 2023 г.
  25. ^ "SpaceDataHighway достигла отметки в 50 000 успешных лазерных подключений". Airbus . 24 июня 2021 г. . Получено 4 мая 2023 г. .
  26. ^ "AUTO-TDS: ПОДДЕРЖКА СЕТЕЙ ЛАЗЕРНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ВХОДЯЩИХ ССЫЛОК, ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ ДАННЫХ". ResearchGate . 18 сентября 2022 г. . Получено 4 мая 2023 г. .
  27. ^ Ландау, Элизабет (9 декабря 2014 г.). «OPALS: Light Beams Let Data Rates Soar». Лаборатория реактивного движения . NASA . Получено 18 декабря 2014 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  28. ^ Л. Смит, Стефани; Бак, Джошуа; Андерсон, Сьюзан (21 апреля 2014 г.). «Груз JPL запущен на космическую станцию». Лаборатория реактивного движения . NASA . Получено 22 апреля 2014 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  29. ^ Карраско-Касадо, Альберто; Такенака, Хидеки; Колев, Димитар; Мунемаса, Ясуси; Кунимори, Хироо; Сузуки, Кенджи; Фьюз, Тецухару; Кубо-Ока, Тошихиро; Акиока, Маки; Кояма, Ёсисада; Тоёсима, Морио (октябрь 2017 г.). «Acta Astronautica «Оптическая связь НОО-земля с использованием SOTA (малый оптический транспондер) - результаты проверки полезной нагрузки и эксперименты по космической квантовой связи»». Акта Астронавтика . 139 : 377–384 . arXiv : 1708.01592 . doi :10.1016/j.actaastro.2017.07.030. S2CID  115327702 . Получено 18 февраля 2020 г.
  30. ^ Такенака, Хидеки; Карраско-Касадо, Альберто; Фудзивара, Микио; и др. (2017). «Квантово-ограниченная связь спутник-земля с использованием микроспутника класса 50 кг». Nature Photonics . 11 (8): 502– 508. arXiv : 1707.08154 . doi :10.1038/nphoton.2017.107. ISSN  1749-4885. S2CID  118935026.
  31. ^ ab Metz, Cade (24 февраля 2016 г.). «Google Laser-Beams the Film Real Genius 60 Miles Between Balloons». Wired . Получено 24 февраля 2018 г.
  32. ^ ab Price, Rob (29 июня 2018 г.). «Facebook протестировал лазеры, установленные на самолетах, которые запускают сверхскоростной интернет над Калифорнией — вот фотографии». Business Insider. Архивировано из оригинала 29 июня 2018 г. Получено 21 июля 2018 г.
  33. ^ "Малая оптическая линия связи для Международной космической станции (SOLISS) успешно обеспечивает двунаправленную лазерную связь между космосом и наземной станцией". JAXA. 23 апреля 2020 г. Получено 7 августа 2020 г.
  34. ^ "「データ中継衛星」搭載のH2Aロケット43号機打ち上げ成功" . НХК. 29 ноября 2020 г. Проверено 29 ноября 2020 г. .
  35. ^ "光衛星間通信システム(LUCAS)" . ДЖАКСА. 30 октября 2020 г. Проверено 29 ноября 2020 г. .
  36. ^ "NASA's Tech Demo транслирует первое видео из глубокого космоса с помощью лазера". Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) . Получено 22 декабря 2023 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  37. ^ "Космическое агентство Министерства обороны США запустит эксперименты по лазерной связи на совместных рейсах SpaceX". SpaceNews. 2 июня 2021 г.
  38. ^ Система связи достигла самой быстрой лазерной связи из космоса
  39. ^ аб Грейсиус, Тони (14 сентября 2017 г.). «Обзор психики». НАСА . Проверено 18 сентября 2017 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  40. ^ ab Deep Space Communications via Faraway Photons NASA, 18 октября 2017 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  41. ^ "Демонстрационная система оптической связи НАСА передает данные на расстояние более 140 миллионов миль - НАСА". 25 апреля 2024 г. Получено 27 апреля 2024 г.
  42. ^ Тоёсима, Морио; Фьюз, Тецухару; Карраско-Касадо, Альберто; Колев, Димитар Р.; Такенака, Хидеки; Мунемаса, Ясуси; Сузуки, Кенджи; Кояма, Ёсисада; Кубо-Ока, Тошихиро; Кунимори, Хироо (2017). «Исследования и разработки гибридного спутника с высокой пропускной способностью и оптической фидерной линией — исследование анализа бюджета линии». Международная конференция IEEE по космическим оптическим системам и приложениям (ICSOS) , 2017 г. стр.  267–271 . doi :10.1109/ICSOS.2017.8357424. ISBN 978-1-5090-6511-0. S2CID  13714770.
  43. ^ Карраско-Касадо, Альберто; До, Фонг Суан; Колев, Димитар; Хосонума, Такаюки; Ширатама, Коичи; Кунимори, Хироо; Трин, Фук В.; Абэ, Юма; Накасука, Шиничи; Тоёсима, Морио (2020). «Демонстрационная миссия межспутниковой связи между CubeSOTA (LEO CubeSat) и ETS9-HICALI (спутник GEO)». Международная конференция IEEE по космическим оптическим системам и приложениям (ICSOS) 2019 . С.  1–5 . arXiv : 2002.02791 . Бибкод : 2020arXiv200202791C. doi : 10.1109/ICSOS45490.2019.8978975. ISBN 978-1-7281-0500-0. S2CID  211059224.
  44. ^ Карраско-Касадо, Альберто; Ширатама, Коичи; Колев, Димитар; Оно, Фумие; Цудзи, Хироюки; Тоёсима, Морио (7 июня 2024 г.). «Миниатюрные многоплатформенные лазерные терминалы связи в свободном пространстве для сетей и космических приложений за пределами 5G». Photonics . 11 (6): 545. Bibcode :2024Photo..11..545C. doi : 10.3390/photonics11060545 .
  45. ^ J. Horwath; M. Knapek; B. Epple; M. Brechtelsbauer (21 июля 2006 г.). «Широкополосная транспортная связь для стратосферных платформ: эксперимент с оптической полезной нагрузкой в ​​стратосфере (STROPEX)» (PDF) . SPIE.
  46. ^ «Публичная консультация по частотам после перерыва, l'Arcep атрибутирует новое разрешение на использование частот в Starlink (см. ZIP-файл, ссылка на который содержится в описании статьи)» . arcep.fr . 2 июня 2022 г. Проверено 18 марта 2023 г.
  47. ^ «Маск подтвердил, что новейшие спутники Starlink оснащены лазерной связью — через спутник —». Через спутник . 25 января 2021 г.
  48. ^ Груш, Лорен (3 сентября 2020 г.). «С последним запуском Starlink компания SpaceX рекламирует скорость загрузки в 100 Мбит/с и «космические лазеры»». The Verge . Получено 3 сентября 2020 г. .
  49. ^ "Inside The World's First Space-Based Commercial Laser-Relay Service". Aviation Week. Архивировано из оригинала 15 марта 2015 года . Получено 24 февраля 2018 года .
  50. ^ "Обзор Европейской спутниковой системы ретрансляции данных (EDRS)". artes.esa.int . Получено 16 декабря 2022 г. .
  51. ^ ab «Военные США делают ставку на НОО для обеспечения космической безопасности». interactive.satellitetoday.com .
  52. ^ Хиченс, Тереза ​​(25 августа 2022 г.). «Спутники Mandrake 2 DARPA: общение со скоростью света». Breaking Defense .
  53. ^ «Чтобы расширить свой военный космический бизнес, Lockheed Martin обращается к коммерческим игрокам». SpaceNews . 23 ноября 2020 г.
  54. ^ "Министерство обороны США проведет испытания лазерных коммуникационных терминалов на низкой околоземной орбите". SpaceNews . 8 июня 2020 г.
  55. ^ Эрвин, Сандра (17 мая 2022 г.). «Военный эксперимент демонстрирует межспутниковую лазерную связь на низкой околоземной орбите». SpaceNews . Получено 16 декабря 2022 г. .
  56. ^ Эрвин, Сандра (14 октября 2022 г.). «Amazon соединит спутники Койпера с ячеистой сетью Министерства обороны США в космосе». SpaceNews . Получено 16 декабря 2022 г. .
  57. ^ Агентство по развитию космического пространства, Управление заместителя министра обороны по исследованиям и инжинирингу (OUSD(R&E)). "Optical Communications Terminal (OCT) Standard Version 3.0" (PDF) . Получено 16 декабря 2022 г. .
  58. ^ Вернер, Дебра (18 октября 2022 г.). «Слайд SDA раскрывает производителей оптических терминалов Транша 0». SpaceNews . Получено 16 декабря 2022 г. .
  59. ^ "OneWeb 'планирует оптические линии связи' для следующего поколения спутников". www.capacitymedia.com . Март 2021 г.
  60. ^ "Telesat Lightspeed LEO Network | Telesat". www.telesat.com . 20 мая 2020 г.
  61. ^ "HALO Global Network by Laser Light Communications" . Получено 13 ноября 2018 г. .
  62. ^ "Ball Corp. — главный подрядчик для спутникового флота Laser Light — блог аналитика". nasdaq.com . 11 сентября 2014 г. Получено 24 февраля 2018 г.
  63. ^ "WarpHub InterSat" (PDF) . Получено 3 марта 2021 г.
  64. ^ Халид, Асма (19 сентября 2017 г.). «С 200 миллионами долларов США The Engine Массачусетского технологического института делает свои первые инвестиции в «жесткие технологии»». wbur.org . Получено 24 февраля 2018 г.
  65. ^ Харрис, Дэвид Л. (12 марта 2015 г.). «Этот бостонский стартап создает более быстрый способ отправки данных со спутников — с помощью лазеров». Boston Business Journal . Получено 24 февраля 2018 г.
  66. ^ SPIE Europe. "Миниатюрные спутники для передачи оптических данных из космоса". optics.org . Получено 24 февраля 2018 г. .
  67. ^ "Cloud Constellation выбирает терминалы Mynaric Laser OISL для своих спутников SpaceBelt - через спутник -". Через спутник . 20 мая 2021 г.
  68. ^ Ньютон, Кейси (21 июля 2016 г.). «Внутри испытательного полета первого интернет-дрона Facebook». The Verge . Получено 24 февраля 2018 г.
  69. ^ SPIE Europe. «Thales подписывает сделку по оптически связанным спутникам». optics.org . Получено 24 февраля 2018 г.
  70. ^ "LeoSat, в отсутствие инвесторов, закрывается". SpaceNews. 13 ноября 2019 г.
  71. ^ "Mynaric, SpaceLink Partner to Accelerate Satellite Laser Terminal Technology - Via Satellite -". Via Satellite . 12 мая 2021 г. Получено 2 июня 2021 г.
  72. ^ Вернер, Дебра (31 октября 2022 г.). «SpaceLink сворачивает операции, исключая инвестиции в последнюю минуту». SpaceNews . Получено 16 декабря 2022 г. .
  73. ^ "Big Gains On Horizon For Laser Communications Suppliers". Aviation Week. 11 марта 2015 г. Получено 24 февраля 2018 г.(требуется подписка)
  74. ^ Рассел, Кендалл (17 апреля 2018 г.). «Honeywell, Ball разрабатывают оптические линии связи — через спутник —». Satellite Today . Получено 21 апреля 2018 г.
  75. ^ "RBC Signals и Эквадорское гражданское космическое агентство (EXA) объявляют о сотрудничестве в области оптической системы связи -". RBC Signals. 4 октября 2018 г. Получено 28 февраля 2021 г.
  76. ^ "ЛАЗЕРНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ CUBESAT: ГИБРИДНЫЙ ЛАЗЕРНО-РАДИОПЕРЕДАТЧИК СО СКОРОСТЬЮ 50 МБ/С В КАРТЕ ФОРМ-ФАКТОРА PC-104 -". Research Gate. 14 октября 2019 г. Получено 28 февраля 2021 г.
  77. ^ Генри, Кейлеб (18 мая 2016 г.). «DARPA присуждает LGS Innovations контракт на оптический спутниковый терминал». Satellite Today . Получено 24 февраля 2018 г.
  78. ^ "Sony запускает космический бизнес". Nikkei Asian Review. 15 апреля 2018 г. Получено 21 апреля 2018 г.
  79. ^ Карекар, Рупали (22 марта 2017 г.). «Любители космоса с легкостью справляются с передачей данных». The Straits Times . Получено 24 февраля 2018 г.
  80. ^ abc FJ Duarte (май 2002 г.). «Безопасная интерферометрическая связь в свободном пространстве». Optics Communications . 205 (4): 313– 319. Bibcode : 2002OptCo.205..313D. doi : 10.1016/S0030-4018(02)01384-6.
  81. ^ Дуарте, Ф. Дж. (январь 2005 г.). «Безопасная интерферометрическая связь в свободном пространстве: повышенная чувствительность для распространения в метровом диапазоне». Журнал оптики A: Чистая и прикладная оптика . 7 (1): 73–75 . Bibcode : 2005JOptA...7...73D. doi : 10.1088/1464-4258/7/1/011.
  82. ^ FJ Duarte, TS Taylor, AM Black, WE Davenport и PG Varmette, N-щелевой интерферометр для безопасной оптической связи в свободном пространстве: длина интраинтерферометрического пути 527 м, J. Opt 13, 035710 (2011)
  83. ^ ab FJ Duarte и TS Taylor, Квантовая физика запутанности обеспечивает интерферометрическую связь между космосом, Laser Focus World 51(4), 54-58 (2015)
  84. ^ Дж. Уоллес, Обзор технологий: 20 лучших технологических выборов 2015 года демонстрируют широкий спектр достижений фотоники, Laser Focus World 51 (12), 20-30 (2015)

Дальнейшее чтение

  • Дэвид Г. Авив (2006): Лазерная космическая связь, ARTECH HOUSE ISBN 1-59693-028-4 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Лазерная_связь_в_космосе&oldid=1267265521"