ЕКА установила первую лазерную связь между Землей и космическим аппаратом

Новости МирТесен

Европейское космическое агентство (ЕКА) впервые осуществило оптическую связь между Землей и космическим аппаратом, находящимся в глубоком космосе. Успешный тест был проведен 7 июля 2025 года: лазерный сигнал был отправлен и получен на удалении 1,8 астрономических единиц, что составляет 265 миллионов километров. Для этого была использована связь с зондом Psyche НАСА, на котором установлено экспериментальное оборудование DSOC (Deep Space Optical Communications).

Данный метод коммуникации, именуемый оптической связью в глубоком космосе, предполагает использование лазерных лучей вместо привычных радиоволн. Главная задача на будущее – существенно расширить объем информации, передаваемой между межпланетными исследовательскими аппаратами и Землей; это становится всё более важным по мере реализации сложных научных проектов к пределам Солнечной системы.

Проведенные испытания подтвердили способность инфраструктуры ЕКА с высокой точностью принимать лазерные сигналы, даже если источник находится на расстоянии, превышающем лунную орбиту.

Новый стандарт межпланетной связи?

Для реализации данного теста Европейское космическое агентство модернизировало две греческие обсерватории, Крыонери и Хельмос, превратив их в современные наземные станции для лазерной связи. С обсерватории Крыонери, находящейся вблизи Афин, лазерный передатчик Ground Laser Transmitter был направлен на зонд Psyche. Обратный сигнал, состоящий из множества фотонов, испущенных терминалом DSOC на борту космического аппарата, был получен наземным лазерным приемником, установленным на телескопе Aristarchos обсерватории Хельмос, расположенной в 37 км от Крыонери.

Благодаря совместной работе центра ЕКА ESOC в Дармштадте, Jet Propulsion Laboratory NASA и опытной команды на месте, испытание оказалось успешным. Для достижения миллиметровой точности наведения лазерного луча требовалось в реальном времени компенсировать влияние атмосферы, тепловые турбулентности и перемещение между Землей и зондом. Также для обеспечения безопасности проведения операций некоторые участки греческого воздушного пространства были временно перекрыты.

Наземная оптическая система состояла из пяти мощных лазеров, интегрированных в мобильную конструкцию, которая была защищена от солнечного излучения. Приемник, расположенный на задней панели телескопа Aristarchos, обладает такой высокой чувствительностью, что способен регистрировать отдельные фотоны. Предварительные испытания системы уже проводились в апреле с использованием спутника Alphasat, находящегося на геостационарной орбите на высоте 36 000 км.

Следующие шаги для ЕКА

Помимо практической значимости для развития технологий связи, успешное проведение демонстрации стало важным шагом к реализации европейской программы ASSIGN (Advancing Solar System Internet and GrouNd). Целью этого проекта является создание единой межпланетной сети передачи данных, объединяющей радио- и оптические методы для поддержки будущих научных экспедиций и повышения степени независимости операций в дальнем космосе. Программа ASSIGN будет представлена на заседании Совета министров ЕКА в ноябре 2025 года.

ЕКА, прогнозируя перспективы развития космических технологий, исследует инновационную марсианскую транспортную систему под названием LightShip. Эта система представляет собой марсианский буксир и межпланетный служебный модуль, предназначенный для доставки спутников на марсианскую орбиту с минимальными финансовыми затратами. После вывода груза на заданную орбиту LightShip перейдет на служебную орбиту, где будет функционировать как платформа для связи и навигации, используя полезную нагрузку MARCONI (инфраструктура связи и навигации Марса). Система также будет включать демонстратор оптической связи, что станет важным шагом на пути к поддержке будущих пилотируемых миссий на Марс.

Благодаря объединению усилий европейских компаний, ЕКА смогла принять участие в демонстрации DSOC. В консорциум вошли qtlabs (AT), Single Quantum (NL), GA Synopta (CH), qssys (DE), Safran Data Systems (FR) и NKT Photonics Ltd (UK). Национальная обсерватория Афин (Греция) также оказала поддержку, предоставив возможность использовать обсерватории Хельмос и Крионери для создания наземных станций оптической связи в глубоком космосе и обеспечив необходимую инфраструктуру.