Станции лазерной космической связи

[Nik-Kul]

 По лазерному лучу скорость передачи информации на порядки выше чем в радиодиапазонах волн . Последняя АМС LADEE на орбите луны таким образом успешно отработала . Как дела обстояли в нашей стране , с продвинутыми в этой области установками ? Скрытность , информативность нужна военным , может станции приёма космического луча находятся на телескопах в обсерваториях ? К примеру три купола в Чапалах : в большом говорили есть трёхметровый(!) телескоп и похоже ударный лазер ...http://wikimapia.org/#lang=ru&lat=43.718489&lon=41.227280&z=17&m=b
Может в Мондах или на Санглоке этим занимаются ?

[dims]

На межпланетных расстояниях главный фактор, который ограничивает пропускную способность -- это затухание, а не частота. Против этого фактора хорошо работают интерферометрические методы с длинной базой, что для света трудноосуществимо. Так что радиоволны являются на данный момент наилучшим переносчиком информации для сверхдальней связи.

[Грехов Михаил]

Думаю, что основной фактор все-же высокая узконаправленность лазера и как следствие-необходимость высочайшей ориентации КА на принимающую апертуру и сама апертура должна точно быть нацелена. Потом еще остается сложность с усилением сигнала. Для радио без проблем иметь антенну в несколько десятков метров. Для оптики такое намного дороже. Ну и в дальнейшем перевод сигнала в электронную цифровую форму чтобы ловить слабый сигнал в мега и Гигагерцы.

Ну и установка тоже... без проблем сделать передатчик и в киловатт и в десять киловатт и под сотню киловатт. А лазер такой мощности будет большим и дорогим. Лазер бессилен против погоды и облаков. КПД его ниже, требует охлаждения...

[Змей Петров]

Nik-Kul, для скорости передачи данных имеет значение ширина полосы частот сигнала. А уж лазерный он, или нет - дело второе.
Чем меньше полоса, тем меньше потребная мощность излучателя/чувствительность приемника и наоборот. Но, с другой стороны, чем шире полоса, тем больше скорость передачи.
От частоты несущей здесь мало что зависит.

[xd]

От частоты несущей зависит точность изготовления антенн.

[Змей Петров]

Думаю, что основной фактор все-же высокая узконаправленность лазера

Это не проблема. Ставим рассеивающую линзу и получаем нужную диаграмму излучения.
Хотя, да - возможность сверхмалого угла ДН несомненное преимущество лазера.

[Змей Петров]

Deimos, согласен.
Чем выше частота, тем больше нужна и точность изготовления, наведения.

[xd]

Точность наведения определяется шириной диаграмы направленности пучка. А она, в свою очередь, определяется волновым размером антенны (отношением линейного размера к длине волны несущей). В оптике размер зеркал по отношению к длине волны куда больше, чем для радиоволнового диапазона, потому что в оптике тяжело делать маленькие антенны

[Змей Петров]

Deimos, согласен.
Потребная точность обработки зеркала пропорциональна ДВ.
Чем шире ДН, тем больше потребная мощность/чувствительность.

[Nik-Kul]

  Вот эта ДН удобна для скрытной деятельности , к примеру на Луне замаскированная под булыжник ракета с бомбочками )) , лазер с неё светит вбок , на геостационар , который транслирует обычный шифрованный радио . Такой проект и сеть должны быть . имхо .

[a.pozharov]

Я слышал мнение что основная проблема -атмосфера Земли. Если до спутника на орбите Земли данные можно слать уверенно с помощью лазера, и , к примеру скинуть рельеф Марса за 9 месяцев, в отличии от радиоволн, когда нужно 10 лет на тот же объем, то вот тут на последнем участке начинаются затыки.

[Грехов Михаил]

Мощи не хватит, чтобы с Марса засветить так интенсивно. И точности ориентации. Потом еще как-то отфильтровать надо от света основной планеты.

[Nik-Kul]

  Логично , но особенность излучения - высокая монохромность , узкий диапазон , фильтром должен выделится из континуума света Марса . Не попадается на русском в гугле , но было из журнала  "Новости Космонавтики":

NASA планировало 2009 г. запустить спутник Марса МТО с лазерным передатчиком связи , мощностью 5 ват и скоростью передачи данных 30 мегабит в секунду .

[Nik-Kul]

 МТО :http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2004/pdf/1775.pdf

[Nik-Kul]

Nik-Kul, для скорости передачи данных имеет значение ширина полосы частот сигнала. А уж лазерный он, или нет - дело второе.
Чем меньше полоса, тем меньше потребная мощность излучателя/чувствительность приемника и наоборот. Но, с другой стороны, чем шире полоса, тем больше скорость передачи.
От частоты несущей здесь мало что зависит.

  В википедии написано что у лазера одна частота и кодируется прерыванием до 1.5 ггц , при чём здесь ширина полосы

[xd]

Ну вот эти 1.5 ГГц и есть ширина полосы. Дальше идёт помехоустойчивое кодирование, повышающее отношение сигнал/шум в полосе полезного сигнала.

[kismet]

http://scientificrussia.ru/articles/russia-laser-liaison

Россия осуществила лазерную связь Земля-МКС

Российские специалисты впервые осуществили связь между Землёй и космосом по лазерному каналу, сообщает пресс-служба Федерального космического агентства. Терминал на станции оптического наблюдения «Архыз» (Северный Кавказ) принял в общей сложности 2,8 гигабайта информации с российского сегмента Международной космической станции; скорость передачи данных составила 125 мегабит в секунду.

Эксперимент СЛС проводится научно-производственной компанией «Системы прецизионного приборостроения» (ОАО НПК «СПП»), которой и принадлежит терминал в Архызе, совместно с ракетно-космической корпорацией «Энергия». Моноблок бортового устройства лазерной связи на МКС был смонтирован космонавтами Сергеем Волковым и Александром Самокутяевым во время выхода в открытый космос 3 августа 2011 года.

«Этот шаг открывает дорогу к широкому внедрению в космическую технику России лазерных линий связи, которые при меньших массогабаритных параметрах бортовой аппаратуры потенциально могут обеспечивать исключительно высокую скорость информационного потока (до десятков гигабит в секунду)», – отмечается в сообщении Роскосмоса.

[kismet]

http://habrahabr.ru/post/153555/

С борта МКС впервые по лазерному каналу была передана широкополосная информация на наземный пункт
Стандарты связи*, Беспроводные технологии*

Терминал для проведения космических экспериментов по лазерной связи на трассе Борт-Земля для МКС

[pkl]

А потом всё заглохло

Правда, ГЛОНАСы-К2 обещают оснастить лазерной межспутниковой связью.

[VimanaPro]

Можно погуглить "Orbital Angular Momentum Technology" или "Twisted Light"

(кликните для показа/скрытия)

http://www.nature.com/ncomms/2014/140916/ncomms5876/full/ncomms5876.html
http://www.darpa.mil/Our_Work/DSO/Programs/Quiness.aspx
http://www.darpa.mil/Our_Work/DSO/Programs/Information_in_a_Photon_%28InPho%29.aspx