„TeraNet“ на Университета на Западна Австралия, мрежа от оптични наземни станции, специализирана във високоскоростни космически комуникации, успешно получи лазерен сигнал от германски сателит в ниска околоземна орбита. Пробивът проправя пътя за 1{3}}кратно увеличение на честотната лента на комуникациите между космоса и Земята.
TeraNet 1, оптичната наземна станция на Западна Австралия в Университета на Западна Австралия. Кредит на изображението: Danail Obreschkow, Международен космически център
Тестът за лазерна комуникация на TeraNet с OSIRISv1 бележи стъпка напред за Западна Австралия в замяната на остарелите радиосистеми с високоскоростни лазери в космическите комуникации. Финансирана от австралийското правителство, мрежата е проектирана да поддържа различни мисии и да подобрява възможностите за предаване на данни в множество сектори.
Екипът на TeraNet, ръководен от доцент Sascha Schediwy в възела на Университета на Западна Австралия на Международния център за радиоастрономически изследвания (ICRAR), получи лазерни сигнали от OSIRISv1, лазерен комуникационен полезен товар в Института за комуникации на Германския аерокосмически център (DLR) и навигация. OSIRISv1 е монтиран на сателита Flying Laptop на университета в Щутгарт. Сигналите бяха засечени с помощта на две оптични наземни станции TeraNet по време на прелитане на сателита миналия четвъртък.
„Тази демонстрация е критична първа стъпка в създаването на космическа комуникационна мрежа от следващо поколение в Западна Австралия. Следващите стъпки включват свързване на мрежата с други оптични наземни станции, които в момента се разработват в Австралия и по света“, каза доцент Шедиуи.
Студенти, използващи TeraNet 3, мобилна оптична комуникационна мрежа. Източник: ICRAR
Наземните станции TeraNet използват лазери, вместо традиционни безжични радиосигнали, за предаване на данни между сателити в космоса и потребители на Земята. Тъй като лазерите работят на много по-високи честоти от радиото, количеството данни, което може да бъде предадено за секунда, потенциално може да достигне 1,000 гигабита.
Безжичната радиотехнология се използва за космически комуникации от изстрелването на първия изкуствен спътник, Sputnik 1, преди близо 70 години, и технологията остава относително непроменена оттогава. Тъй като броят на сателитите в космоса се увеличава и всеки нов сателит генерира повече данни, сега се появи ключово тясно място в космоса по отношение на връщането на тези данни обратно на Земята.
Лазерните комуникации са много подходящи за решаването на този проблем, но недостатъкът е, че лазерните сигнали могат да бъдат прекъснати от облаци и дъжд. Екипът на TeraNet смекчава този недостатък, като създава мрежа от три наземни станции, разположени в Западна Австралия. Това означава, че ако една наземна станция е облачна, сателитът може да изтегли данни на друга наземна станция, където е слънчево.
В допълнение, една от двете наземни станции TeraNet, която получава лазерния сигнал на сателита, е изградена на гърба на специално изработен джип. Това означава, че може бързо да бъде разгърнат на места, където са необходими свръхбързи космически комуникации, като например отдалечени общности, откъснати от традиционните комуникационни връзки поради природни бедствия.
Високоскоростните лазерни комуникации от космоса ще революционизират предаването на данни от сателитите за наблюдение на Земята, значително ще подобрят сигурността на военните комуникационни мрежи и ще поддържат сигурни дистанционни операции в сектори като автономни минни операции, както и национално планиране и реакция при бедствия.
Екипът на TeraNet в ICRAR получи финансиране от австралийското правителство, правителството на Западна Австралия и Университета на Западна Австралия през 2023 г. като част от програмата за финансиране на „Демонстрационна мисия от Луна до Марс“ на Австралийската космическа агенция. Проектът от 6,3 милиона долара подкрепя изграждането на три оптични наземни станции TeraNet в Западна Австралия, като Германският аерокосмически център (DLR) предоставя своя сателит в орбита, оборудван с лазерно комуникационно оборудване в натура.
TeraNet ще поддържа множество международни космически мисии, работещи между ниската околоземна орбита и Луната, като използва както доказани традиционни стандарти за оптична комуникация, така и по-напреднали оптични технологии, включително комуникации в дълбокия космос, ултрависокоскоростни кохерентни комуникации, квантово сигурни комуникации и оптично позициониране и синхронизация.
Мрежата включва наземна станция в Университета на Западна Австралия, втора наземна станция в космическата зона Mingenew, на 300 километра северно от Пърт, и мобилна наземна станция, пусната в експлоатация в новото съоръжение Norcia на Европейската космическа агенция.
