Инновации в космической науке продолжают развиваться с астрономической скоростью – инженеры стремятся повысить эффективность различных операционных систем и аппаратного обеспечения. Правительствами разных стран продолжают выделяться ресурсы на расширение возможностей беспилотных космических миссий – от спутников, разработанных исключительно для сбора накопившегося в ходе предыдущих миссий космического мусора, до разработки технологий, предназначенных для автономной навигации в дальнем космосе.
Как стало известно, команда инженеров из Массачусетского технологического института (МТИ) предложила систему, которая способствует ускорению процесса передачи данных и увеличению их объёма. Учёные работали с кубсатами – крошечными спутниками в форме куба с ребром 10 сантиметров (откуда они и получили своё название).
Запуски кубсатов постоянно производились на протяжении последних двадцати лет. Разумеется, они представляют собой альтернативу, которая гораздо доступнее, чем их крупные аналоги. Кубсаты можно отправлять в космос чаще и в больших количествах.
Тем не менее, и у кубсатов есть серьёзные недостатки. Относительно небольшие размеры создают ограничения мощности и величины встроенного оборудования, что сказывается на скорости и объёмах передачи данных.
Как поясняет адъюнкт-профессор кафедры аэронавтики и космонавтики МТИ Керри Кахой, для получения ценных данных из процесса наблюдения за поверхностью Земли, можно использовать гиперспектральные изображения, размер которых измеряется терабайтами. Передача подобных объёмов информации представляет очень сложную задачу для кубсатов.
Дело в том, что каждый крупный спутник осуществляет связь в высокочастотных радиодиапазонах – это позволяет быстро передавать большие объёмы данных, но также требует наличия массивного оборудования. Кубсаты слишком малы, да и доступ к полосам частот, которые могут поддерживать высокоскоростные каналы, для них ограничен. Как замечает Кахой, распределение обычно проводится в пользу крупных объектов наподобие огромных геостационарных спутников.
По мнению учёных, решить проблему позволяет использование высокоскоростной лазерной системы связи, которая может сформировать новый подход к кубсатам – станет возможным создание глобальной зоны покрытия в реальном времени посредством вывода большого количества спутников на орбиту. Благодаря точной системе наведения лазерного луча будут значительно сокращены время и энергия, требуемые для передачи данных.
Как показало исследование, на этой крошечной платформе можно установить систему с низким энергопотреблением, способную формировать лучи, в 10–100 раз более узкие, чем все те, что когда-либо создавались для подобных целей.
«Единственное, что может быть интереснее результатов лабораторных исследований – возможность увидеть, как это заработает на орбите», – подводит итог Кахой.