Окончание 30-дневной миссии Lunar Laser Communication Demonstration, в ходе которой связь между Луной и Землей поддерживалась посредством лазерного луча, позволило специалистам NASA подвести первые итоги и сформулировать предварительные результаты о возможностях лазерной широкополосной связи.
Установленный на борту зонда LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), прибор LLCD (Демонстратор технологии космической лазерной связи) был разработан для того, чтобы оценить возможности лазерной связи с расстояния почти в 400 тысяч км. Помимо того, что благодаря LLCD, специалистам NASA удалось добиться рекордной скорости передачи данных между наземными станциями и находящимся на орбите зондом LADEE – 622 Мбит/сек, LLCD также показал, что так может работать абсолютно любая система радиосвязи NASA. По словам руководителя миссии LLCD Don Cornwell из Goddard Space Flight Center, по время тестирования канала лазерной связи никаких аргументов в пользу неиспользования этой технологии в будущем не было выявлено.
В частности, LLCD продемонстрировал великолепное качество связи во всех фазах Луны. Более того, тесты продемонстрировали, что на качество связи не влияет ни турбулентность, ни сила и направление ветра. Следует отметить, что для учёных было настоящей неожиданностью увидеть, что лазерный сигнал может проходить даже сквозь негустые облака.
Don Cornwell также отметил, что LLCD продемонстрировал великолепные возможности загрузки данных с космического зонда. По его словам, возглавляемой им команде специалистов удалось скачать собранную LADEE научную информацию – более 1 Гбайт – всего за 5 минут. Cornwell объясняет, что скорость передачи информации со спутника LADEE не может превышать 40 Мбит/сек, и это обусловлено техническими особенностями самого космического аппарата. Cornwell для сравнения привел пример, что если бы LADEE для передачи информации использовал радиоканал, то для того, чтобы «переправить» на Землю такой объем данных потребовалось по меньшей мере несколько дней. Кроме того, LLCD доказал целостность лазерной технологии связи, способной не только отправлять безошибочные данные, но также неповрежденные команды, показатели телеметрии и сообщения мониторинга как «к», так и «с» космического корабля по лазерной связи.
Специалисты NASA также удостоверились, что лазерный сигнал можно без труда перенаправлять от одной наземной станции к другой, подобно тому как происходит соединение мобильного телефона то с одной базовой станцией сотовой связи, то с другой. По словам Don Cornwell, его команде удалось запрограммировать LADEE так, что активация открытия канала передачи данных LLCD и её «общение» с наземной станцией происходит в чётко установленное время без предварительной радиокоманды с Земли. Это указывает на то, что технология может служить в качестве основной системы связи для будущих миссий NASA.
Благодаря высокой скорости соединения, диспетчеры могли передавать и получать видео высокого разрешения всего с несколько секундными задержками. По словам Cornwell, не исключается, что совсем скоро традиционную радиосвязь в космосе полностью вытеснит LLCD.
Cornwel признается, что необычайно большой вклад в проект LLCD сделала команда Don Boroson из Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института. По словам Cornwel, его команда не добилась бы таких больших успехов без коллег из MIT/LL.
В настоящее время специалисты NASA работают над проектом LRCD (Laser Communications Relay Demonstration — «Демонстрация лазерного реле связи»). Предусматривается, что, разрабатываемый в NASA’s Goddard Space Flight Center, LRCD продемонстрирует непрерывную лазерную связь между двумя наземными станциями, скорость которой будет составлять порядка 1 млрд. Бит/сек, используя для этой цели космический спутник, находящийся на геосинхронной орбите. Система также будет поддерживать связь со спутниками, движущимися по низкой околоземной орбите. Примечательно, что LRCD рассчитана на 5 лет бесперебойной работы, следовательно, если всё будет проходить согласно плану, то лимит доверия к этой лазерной технологии значительно возрастет.
По словам Badri Younes руководителя Space Communications and Navigation (SCaN), который спонсировал миссию, полученные LLCD результаты превзошли все его ожидания.
Таким образом технология, которая перевернула представление людей о широкополосной связи на Земле, уже в скором будущем может расширить возможности космической связи NASA.
