Миниатюрният сателит TBIRD поставя рекорд за най-бърз трансфер на данни от космоса към Земята

Миниатюрен сателит, проектиран и построен от инженери от Масачузетския технологичен институт (MIT), постави нов рекорд за скорост на пренос на данни от космоса към Земята. Сателитът TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD), включва лазерна и оптична система, за която е доказано, че може да предава данни със 100 гигабита в секунда.

Скоростта, демонстрирана от сателита TBIRD, е многократно по-висока от скоростта на всякакви комуникационни връзки, използвани в небето и космоса. Сателитният интернет на SpaceX Starlink осигурява скорости до 500 мегабита/сек. само за премиум- клиенти. А каналът, свързващ Международната космическа станция със Земята, осигурява максимална скорост от 600 мегабита/сек.

Основната разлика е, че повечето космически кораби комуникират с наземни станции с помощта на радиовълни. Излъчването на лазера, инсталиран на сателита TBIRD, позволява предаването на хиляди пъти повече данни. Използването на лазер обаче е свързано с други проблеми, светлинните лъчи са много тесни, което налага прецизно насочване на лазера към фотосензора на приемника. В допълнение, лазерната светлина може да бъде изкривена от атмосферата, което често води до загуба на данни.

Сателитът TBIRD се състои от три основни компонента - високоскоростен оптичен модем, оптичен усилвател на сигнала и устройство за съхранение. Всичко това е опаковано в калъф с размерите на кутия за обувки. За да се реши проблемът със загубата на данни, беше разработен специален протокол за заявка за автоматично повторение (ARQ), който позволява   предавателят да получи информация за загубата на определени пакети данни, наречени кадри. Ако сигналът бъде прекъснат, изгубените данни ще бъдат автоматично препредадени. Въпреки това, ако този метод не се прилага много ефективно, тогава при лоши условия по-голямата част от лентата данни ще бъде загубена", пишат изследователите, "Използвайки протокола ARQ, сателитът и наземната станция постоянно обменят информация и сателитът винаги знае точно какво част от данните, които трябва да предаде отново.

Що се отнася до прецизното насочване на лазерния лъч към наземната станция, сателитът TBIRD не използва никакви задвижвания и движещи се части. Използвайки информация за грешки в предаването, спътникът постоянно коригира позицията си в космоса. Това, разбира се, изисква допълнителна консумация на енергия, но поради това оптичната система е направена изключително компактна. „След това планираме да направим някои надстройки и подобрения на системата TBIRD, което ще ни позволи да удвоим скоростта на предаване“, пишат изследователите, „При скорост от 200 гигабита в секунда могат да се предават повече от 2 терабайта данни към Земята в петминутна комуникационна сесия", изтъкват те.