Laserový satelit prekonal rekord v rýchlosti prenosu dát z vesmíru na Zem
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 6. 12. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Malý satelit vyvinutý inžiniermi z MIT stanovil nový rekord v prenose dát medzi družicou a Zemou. Systém TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) využíval laser na prenos obrovského množstva dát rýchlosťou až 100 gigabitov za sekundu (Gbps).
Táto rýchlosť prenosu dát je oveľa vyššia ako väčšina spojení, ktoré získate medzi oblohou a zemou. Satelitný internet Starlink od spoločnosti SpaceX ponúka zákazníkom Premium rýchlosť až 500 Mb/s a dokonca aj prenos dát na Medzinárodnej vesmírnej stanici dosahuje maximálnu rýchlosť okolo 600 Mb/s. Systém TBIRD je teda až 200-krát rýchlejší.
Hlavný rozdiel spočíva v tom, že väčšina satelitov komunikuje s pozemnými stanicami prostredníctvom rádiových vĺn. Na druhej strane systém TBIRD využíva laserové svetlo, ktoré dokáže preniesť až 1 000-krát viac dát pri každom prenose. Lasery však majú svoje vlastné prekážky. Lúče sú oveľa užšie, čo si vyžaduje presnejšie nastavenie medzi vysielačom a prijímačom. A svetlo môže byť skreslené atmosférou, čo vedie k strate údajov. Preto bol systém TBIRD navrhnutý tak, aby tieto problémy prekonal.
Satelit obsahuje tri hlavné hotové komponenty: vysokorýchlostný optický modem, optický zosilňovač signálu a pamäťovú jednotku. Všetky sú zabalené do kontajnera veľkosti škatule od topánok. Na vyriešenie problému straty údajov tím vyvinul novú verziu takzvaného protokolu ARQ (Automatic Repeat Request). Ten umožňuje prijímaču pozemnej stanice upozorniť odosielateľa na konkrétne dátové pakety, ktoré zmeškal, takže satelit ich môže jednoducho poslať znova.
„Ak signál vypadne, údaje sa môžu vysielať znova, ale ak sa to robí neefektívne, čo znamená, že namiesto nových údajov trávite všetok čas posielaním opakovaných údajov, môžete stratiť veľa priepustnosti,“ povedal Curt Schieler, systémový inžinier systému TBIRD. „S naším protokolom ARQ prijímač informuje satelit o tom, ktoré packety prijal správne, takže satelit vie, ktoré rámce má opätovne vysielať“.
Pokiaľ ide o zarovnanie s prijímačom, technológia TBIRD sa neobťažuje kardanovým závesom na nasmerovanie laserového lúča. Namiesto toho používa vlastný systém signalizácie chýb, ktorý sám nastavuje celý satelit tak, aby presne mieril na prijímač. To podľa tímu umožňuje miniaturizáciu optických komponentov.
Po splnení pôvodnej úlohy technológie TBIRD, ktorou bol rýchly prenos obrovského množstva údajov prostredníctvom laserov, sa tím teraz plánuje pokúsiť o zdvojnásobenie tohto množstva prenesených dát.
„Ďalej plánujeme uplatniť ďalšie funkcie systému TBIRD, vrátane zvýšenia rýchlosti na 200 gigabitov za sekundu, čo umožní prenos viac ako 2 terabajtov dát. Tčo zodpovedá 1 000 filmom vo vysokom rozlíšení počas jediného päťminútového preletu cez pozemnú stanicu,“ povedal Jade Wang, programový manažér systému TBIRD.
