Китайские учёные сообщают о новом достижении: передаче данных со скоростью 1 гигабит в секунду (Гбит/с) с геостационарного спутника на Землю с помощью всего лишь 2-ваттного лазера. Газета South China Morning Post (SCMP) сообщила, что эта скорость «в пять раз быстрее, чем у Starlink».
Starlink, спутниковый интернет-сервис SpaceX, работает благодаря спутникам, расположенным в 550 километрах над Землёй. Максимальная скорость Starlink обычно достигает всего нескольких Мбит/с. Основной проблемой при передаче данных с помощью спутникового лазера является атмосферная турбулентность, которая искажает и ослабляет сигналы.
Чтобы решить эту проблему, китайские исследователи разработали новый метод «синергии AO-MDR». Этот метод сочетает в себе адаптивную оптику (AO) для повышения резкости искажённого света и приём с разнесением режимов (MDR) для улавливания рассеянных сигналов.
Авторы разработки — профессор Ву Цзянь из Пекинского университета почт и телекоммуникаций и Лю Чао из Китайской академии наук. Они проверили свою теорию на практике в обсерватории Лицзян на юго-западе Китая. Используя 1,8-метровый телескоп, команда сосредоточила внимание на безымянном спутнике, вращающемся на орбите на расстоянии 36 705 километров от поверхности Земли.
Телескоп был оснащён высокотехнологичным массивом из 357 крошечных, индивидуально управляемых микрозеркал. Эти микрозеркала являются частью системы адаптивной оптики. Задача этих зеркал — активно изменять форму и корректировать входящее лазерное излучение, искажённое атмосферной турбулентностью.
После коррекции микрозеркалами свет обрабатывается для получения наиболее достоверных данных. После этого свет попадает в оптоволокно, которое разделяется на восемь базовых каналов с помощью многоплоскостного конвертера.
Следующий шаг — определить, какой из этих каналов несёт самый надёжный и сильный сигнал. Здесь в дело вступает алгоритм «выбора пути». Алгоритм анализирует уровень и качество сигнала каждого из 8 каналов базового режима в режиме реального времени. Затем он определяет три самых сильных и когерентных сигнала среди этих 8 каналов.
Результаты оказались впечатляющими: исследователи увидели заметное увеличение уровня сигнала. Исследователи подчёркивают, что повышенный уровень сигнала не был случайностью. Это было неоднократно подтверждено «многочисленными экспериментальными проверками».
Источник: habr.com