'TeraNet' Západoaustrálskej univerzity, sieť optických pozemných staníc špecializujúcich sa na vysokorýchlostnú vesmírnu komunikáciu, úspešne prijala laserový signál z nemeckého satelitu na nízkej obežnej dráhe Zeme. Tento objav pripravuje pôdu pre 1,000-násobné zvýšenie šírky pásma komunikácie medzi vesmírom a Zemou.
TeraNet 1, západoaustrálska optická pozemná stanica na University of Western Australia. Obrazový kredit: Danail Obreschkow, Medzinárodné vesmírne centrum
Test laserovej komunikácie TeraNet s OSIRISv1 znamená pre Západnú Austráliu krok vpred pri nahrádzaní zastaraných rádiových systémov vysokorýchlostnými lasermi vo vesmírnej komunikácii. Sieť financovaná austrálskou vládou je navrhnutá tak, aby podporovala rôzne misie a zlepšovala možnosti prenosu údajov vo viacerých sektoroch.
Tím TeraNet, vedený docentom Saschom Schediwym z uzla Západoaustrálskej univerzity Medzinárodného centra pre výskum rádiovej astronómie (ICRAR), prijal laserové signály z OSIRISv1, laserovej komunikačnej záťaže v Inštitúte pre komunikáciu Nemeckého leteckého a kozmického centra (DLR). a Navigácia. OSIRISv1 je namontovaný na satelite Flying Laptop Univerzity v Stuttgarte. Signály boli detekované pomocou dvoch optických pozemných staníc TeraNet počas preletu okolo satelitu minulý štvrtok.
"Táto demonštrácia je kritickým prvým krokom pri vytváraní vesmírnej komunikačnej siete novej generácie v západnej Austrálii. Ďalšie kroky zahŕňajú pripojenie siete k iným optickým pozemným staniciam, ktoré sa v súčasnosti vyvíjajú v Austrálii a na celom svete," povedal docent Schediwy.
Študenti využívajúci TeraNet 3, mobilnú optickú komunikačnú sieť. Zdroj: ICRAR
Pozemné stanice TeraNet používajú na prenos údajov medzi satelitmi vo vesmíre a používateľmi na Zemi radšej lasery než tradičné bezdrôtové rádiové signály. Pretože lasery pracujú na oveľa vyšších frekvenciách ako rádio, množstvo údajov, ktoré je možné preniesť za sekundu, môže byť potenciálne až 1,000 gigabitu.
Bezdrôtová rádiová technológia sa používa na vesmírnu komunikáciu od vypustenia prvej umelej družice Sputnik 1 pred takmer 70 rokmi a odvtedy zostala táto technológia relatívne nezmenená. Keď sa počet satelitov vo vesmíre zvyšuje a každý nový satelit generuje viac údajov, teraz sa objavila kľúčová prekážka vo vesmíre, pokiaľ ide o získanie týchto údajov späť na Zem.
Laserová komunikácia je vhodná na riešenie tohto problému, ale nevýhodou je, že laserové signály môžu byť narušené mrakmi a dažďom. Tím TeraNet tento nedostatok zmierňuje zriadením siete troch pozemných staníc rozmiestnených po celej Západnej Austrálii. To znamená, že ak je jedna pozemná stanica zamračená, satelit môže sťahovať dáta do inej pozemnej stanice, kde je slnečno.
Jedna z dvoch pozemných staníc TeraNet, ktorá prijíma laserový signál satelitu, je navyše postavená na zadnej časti džípu vyrobeného na mieru. To znamená, že ho možno rýchlo nasadiť na miesta, kde je potrebná ultrarýchla vesmírna komunikácia, ako sú vzdialené komunity odrezané od tradičných komunikačných spojení v dôsledku prírodných katastrof.
Vysokorýchlostná laserová komunikácia z vesmíru spôsobí revolúciu v prenose údajov zo satelitov na pozorovanie Zeme, výrazne zvýši bezpečnosť vojenských komunikačných sietí a podporí bezpečné operácie na diaľku v sektoroch, ako sú autonómne banské operácie, ako aj národné plánovanie a odozva na katastrofy.
Tím TeraNet v ICRAR získal finančné prostriedky od austrálskej vlády, vlády Západnej Austrálie a University of Western Australia v roku 2023 ako súčasť programu financovania „Demonštračnej misie z Mesiaca na Mars“ Austrálskej vesmírnej agentúry. Projekt v hodnote 6,3 milióna dolárov podporuje výstavbu troch optických pozemných staníc TeraNet v západnej Austrálii, pričom Nemecké letecké centrum (DLR) poskytuje svoj satelit na obežnej dráhe vybavený laserovým komunikačným zariadením v naturáliách.
TeraNet bude podporovať viaceré medzinárodné vesmírne misie operujúce medzi nízkou obežnou dráhou Zeme a Mesiacom s využitím osvedčených tradičných štandardov optickej komunikácie a pokročilejších optických technológií vrátane komunikácie v hlbokom vesmíre, ultra-vysokorýchlostnej koherentnej komunikácie, kvantovej bezpečnej komunikácie a optického určovania polohy a načasovanie.
Sieť zahŕňa pozemnú stanicu na University of Western Australia, druhú pozemnú stanicu v Mingenew Space Precinct, 300 kilometrov severne od Perthu, a mobilnú pozemnú stanicu, ktorá sa uvádza do prevádzky v novom zariadení Európskej vesmírnej agentúry Norcia.
