"Хьюстон у нас проблема". Одна из самых известных фраз из фильмов о космосе. Также тот, который демонстрирует важность связи между космосом и землей. Что случилось бы, если бы этот экстренный вызов остался без ответа? Цель состоит в том, чтобы все типы соединений могли выполняться без сбоев или помех. Мы работаем над этим, и достижения в области коммуникаций становятся все более важными, но что им остается, чтобы быть почти идеальными?
Связь играет не только ключевую роль, когда в космосе находится астронавт. Фактически, большинство миссий извлекают данные с разных планет с помощью беспилотных космических аппаратов через эти соединения, такие как марсоход NASA Perseverance и спутник ESA Exomars TGo во время его миссии на Марс. Соединения с кораблем проходят две фазы; первый во время его взлета и пути к месту назначения. Оказавшись там, приоритетом является передача данных, полученных различными инструментами корабля. Затем эта информация возвращается на Землю для изучения.
“(Связь) должна быть очень надежной, это приоритет. Космический корабль должен достичь пункта назначения и передать как можно больше данных, и наша цель - максимизировать объем передаваемых данных», - объясняет Клаус-Юрген Шульц, руководитель инженерного отдела наземных станций Европейского космического агентства (ЕКА). Средняя.
Шульц утверждает, что обычно у них нет серьезных проблем со связью, которые могли бы поставить под угрозу выполнение миссии, но трудности могут возникнуть. Они начинаются при взлете и при выводе спутника на орбиту. После взлета и когда он отделяется от первоначальных двигателей, устанавливается соединение, которое будет служить основой для того, чтобы иметь возможность всегда знать его статус: если есть какая-либо техническая проблема, его скорость, высота…
Только определенные проблемы
проблемы с передачей или приемом, которые могут возникнуть в этот момент, в основном пунктуальны и вызваны сбоями из-за неправильного направления антенны.. Также неправильная настройка параметров канала или помехи из-за метеорологических или атмосферных явлений.
Точность является ключевым фактором в этом процессе. Например, в случае миссий ЕКА на Марсе космический корабль должен выйти на свою орбиту и для этого достичь определенного положения с определенной скоростью. Точность еще более важна, когда речь идет о полетах человека в космос. Для этого используется система тройного резервирования, что означает наличие дублирующих систем, повторяющих функциональность основной системы. По сути, наличие одной или нескольких резервных копий на случай, если что-то пойдет не так. «Основное внимание уделяется лучшему доступу и гораздо более надежному сигналу», - говорит Клаус-Юрген Шульц.
«Общение важно не только для получения данных, в этих случаях нам также нужна голосовая и видеосвязь, а иногда это непросто», - продолжает он. Помимо всего этого необходимо обеспечить конфиденциальность этих соединений, особенно если космонавт занимается личными вопросами, такими как консультация с врачом. «Разговор с доктором должен быть конфиденциальным, как и на Земле. Это означает, что необходимы дополнительные меры безопасности», - поясняет начальник Инжинирингового дивизиона.
Есть технологии, которые мы уже знаем, как они работают, и хорошо известны. Речь идет о радиочастотах, знания о которых находятся на достаточно зрелой стадии. Это также означает, что мы должны сделать еще один шаг и обновить системы связи. Вот тут-то и появляется одно из самых важных нововведений в этом отношении, оптическая связь. Ожидается, что будущие космические миссии смогут передавать гораздо большие объемы информации. объем научных данных, а также изображения и видео высокой четкости.
Будущее: оптическая связь
НАСА объясняет на своем веб-сайте, что так же, как волоконная оптика заменила старые телефонные кабели на Земле, подобные изменения ожидаются и в оптической связи в космосе. Это обеспечит «скорость передачи данных по всей Солнечной системе в 10-100 раз выше пропускной способности систем последнего поколения», подчеркивает агентство, которое сосредоточено на своем эксперименте по оптической связи в дальнем космосе (DSOC).
В дополнение к этой инициативе НАСА и ЕКА совместно работают над проектами, связанными с этой инновацией. Этот тип сотрудничества является еще одним ключом к дальнейшему внедрению достижений, подчеркивает Клаус-Юрген Шульц из ЕКА. «У НАСА есть марсоходы на Марсе, и мы их поддерживаем (…) У нас также есть операции с Японией и Китаем. Мы стараемся помогать друг другу».
Все космические агентства имеют одинаковую технологическую базу, технический стандарт один и тот же. Кроме того, каждый из них разрабатывает системы, которые считает необходимыми, и во многих случаях они затем обеспечивают обратную связь между собой.
Тем не менее, помимо оптической связи, есть много достижений в области связи в космосе. Следующим шагом, объясняет Шульц, будет подключение к Интернету из космоса. Агентства в настоящее время работают над этим, и хотя у нас пока нет конкретной даты, когда мы сможем увидеть, как у астронавта есть интернет за пределами планеты Земля, это кажется все менее и менее диким.
Прежде всего, если учесть, что полеты в космос теперь имеют не только научные цели, но и туристические. Если в будущем мы сможем отправиться в космос в отпуск, не один человек будет спрашивать пароль от WiFi, чтобы загрузить селфи в социальные сети.