Исследователи из Лаборатории Линкольна при Массачусетском технологическом институте (MIT), работающие с NASA, разработали технологию, которая позволяет передавать на естественный спутник нашей планеты большие объемы данных и даже транслировать туда видео в HD-качестве.

Robert LaFon, NASA/GSFC
Наземный терминал для передачи данных на Луну
NASA
Модуль для спутника на орбите Луны, принимающего сигнал с Земли

Возможности технологии, которая даст возможность будущим колонистам Луны пользоваться земными технологическими благами, были впервые продемонстрированы осенью 2013 года.


Теперь, на «Конференции по лазерам и электрооптике» (CLEO), которая пройдет 8−13 июня в Сан-Хосе (штат Калифорния), ученые представят новые детали и первый всеобъемлющий обзор лазерной линии связи между Землей и Луной. Обещано, что она побьет предыдущий рекорд по скорости соединения, продемонстрированный осенью.


В прошлом году в рамках тестирования (Lunar Laser Communication Demonstration, LLCD) данные передавались на 384 633 километра, от Луны к Земле со скоростью загрузки 622 мегабита в секунду. Данные от Земли к Луне были переданы со скоростью 19,44 мегабит в секунду.


«Скоростная передача данных между Землей и Луной является сложной задачей не только из-за расстояния в 400 000 километров, — говорит представитель Лаборатории Линкольна Марк Стивенс. — Сложность еще и в турбулентности, которая искажает световой луч, провоцируя быстрое ослабление или затухание сигнала в приемнике».


Поэтому в терминале в Нью-Мехико установлено сразу четыре телескопа для передачи сигнала на Луну. Каждый телескоп порядка 15 см в диаметре содержит лазерный передатчик, который посылает данные, закодированные в виде импульсов инфракрасного света. Суммарная мощность передатчиков — 40 ватт. Каждый из телескопов передает световой сигнал через свой «воздушный столб». Тем самым повышается вероятность того, что несмотря на атмосферные искажения, хотя бы один из лазерных лучей дойдет до приемника на космическом аппарате, находящемся на орбите Луны.


Этот приемник использует несколько более узкий телескоп, собирающий и фокусирующий свет на оптическое волокно. Затем сигнал усиливается в 30 000 раз, световые импульсы преобразуются в электрические, а те, в свою очередь, в биты информации.


Из 40 ватт отправленного с Земли сигнала до приемника на спутнике доходит менее миллиардной доли ватта. Но это все равно в десять раз больше, чем нужно для достижения безошибочного обмена данными, говорит Стивенс.