Якщо наші майбутні покоління коли-небудь все-таки оселяться для постійного життя або роботи на Місяці або якомусь астероїді, їм, напевно, захочеться мати широкосмугове з'єднання для спілкування зі своїми друзями на Землі. Також вони можуть захотіти переглядати з Місяця улюблені телевізійні передачі. Звучить фантастично. Але дослідники Лабораторії Лінкольна Массачусетського інституту технологій у співпраці з НАСА вперше в історії продемонстрували технологію передачі даних, яка дозволяє забезпечити мешканців космосу потоком великої кількості файлів і навіть організувати потокове відео в HD-якості.
У рамках заходу CLEO 2014, який пройде 8-13 червня в Сан-Хосе (Каліфорнія), група дослідників представить нові подробиці і перший вичерпний огляд характеристик свого орбітального комунікаційного з'єднання з використанням лазерного випромінювання між Місяцем і Землею, яке вперше було налагоджено восени минулого року. Нагадаємо, нове з'єднання забезпечило передачу даних із Землі на Місяць на швидкості 19,44 Мбіт/с, а швидкість у зворотному напрямку досягла 622 Мбіт/с.
Довгий час вчені мовчали (ймовірно, були зайняті обробкою даних), але незабаром вони представлять громадськості деталі своєї розробки. Ще до початку конференції CLEO нам розкрили багато цікавих подробиць. Один з дослідників Марк Стівенс (Mark Stevens) зазначив, що отримані характеристики дуже близькі до тих, які прогнозувалися. Це означає, що вчені досить добре зрозуміли таку комунікаційну передачу фізику процесів, що проходить.
Організація передачі даних на великій швидкості при такій величезній відстані (близько 400 тисяч км) наштовхується на ряд труднощів. Лазерні промені, проходячи крізь атмосферу, можуть ламатися, що призводить до швидкого загасання або переривання сигналу. Для подолання проблеми дослідники використовували кілька технік, що дозволили забезпечити зв'язок без спотворень в різних найскладніших атмосферних умовах, як в темряві, так і при яскравому сонячному освітленні. Базовий термінал у Нью-Мексико використовує чотири телескопи для відправки uplink-сигналу на Місяць. Кожен телескоп має діаметр близько 6 дюймів і оснащений лазерним трансміттером, що відправляє інформацію у вигляді надкоротких імпульсів невидимого інфрачервоного діапазону. Загальна потужність установки становить 40 Вт. Суть використання чотирьох лазерів у тому, що інформаційні пучки проходять через різні стовпи повітря і шанс, що хоча б один з променів дійде до ресивера, зростає.
Ресівер розташовується на супутнику, який обертається навколо Місяця. Він включає телескоп, який збирає промені і фокусує їх в оптоволоконний канал. У цьому каналі сигнал посилюється в 30 тисяч разів. Фотодетектор перетворює імпульси світла на електричні імпульси, які, в свою чергу, формують біти переданих повідомлень. З 40-Вт сигналу, що посилається з Землі, на Місяць «долітає» сигнал потужністю менше однієї мільярдної вати. Але навіть це значення в 10 разів більше мінімального, яке необхідно для надійного з'єднання.
Звичайно, на презентації дослідники розкажуть про свою розробку детальніше, ніж у попередньому огляді. А нам залишається помріяти.