На МКС протестируют систему связи на основе рентгеновских лучей

В случае успеха эксперимента скорость передачи данных для миссий в глубоком космосе увеличится до нескольких гигабитов в секунду.

Иллюстрация NASA.

Источник рентгеновского излучения MXS.

Фото NASA/W. Hrybyk.

Коммуникация в рентгеновском диапазоне излучения в скором времени может стать реальностью: НАСА готовится провести первый сеанс связи в космосе уже этой весной. От технологии ожидают большую скорость передачи данных и поддержание контакта в тех случаях, когда это прежде было невозможно.

В настоящее время основным способом общения с космическими аппаратами являются радиоволны в санти- и миллиметровом диапазонах. Однако излучение с такой большой длиной волны недостаточно устойчиво к помехам и может быстро затухать при прохождении через плотные среды.

Наиболее перспективной на данный момент считается технология лазерной связи, которая позволяет передавать больше данных за определённый промежуток времени. Однако связь на основе рентгеновского излучения открывает ещё более широкие перспективы.

По сравнению с радиоволнами рентгеновское излучение обладает меньшей длиной волны (и, соответственно, большей частотой). Это означает, что при равных затратах энергии, объём передаваемой информации и расстояние, на которые она передаётся, могут быть увеличены.

Ещё одно преимущество рентгеновских лучей состоит в том, что в отличие от радиоволн они могут преодолевать слой плазмы, который окружает спускаемую капсулу, проходящую плотные слои атмосферы Земли. Это означает, что при помощи новой системы можно будет поддерживать постоянную связь с экипажем космических кораблей во время их спуска к Земле (сейчас она прерывается).

Первый эксперимент по проверке "рентгеновской связи" пройдёт в рамках проекта под названием XCOM (сокращение от X-ray Communications). Принимать сигнал будет детектор NICER (Neutron-star Interior Composition Explorer — "Исследователь внутреннего строения нейтронных звёзд"), который располагается на внешней стороне Международной космической станции.

Он работает уже не первый год. Так, в 2017 году специалисты продемонстрировали, что NICER может использовать данные о рентгеновском излучении нейтронных звёзд и пульсаров — звёздных "маяков" — для определения положения МКС. Тот факт, что детектор принимает рентгеновские сигналы, означает, что он может служить приёмником и для новой системы связи.

Источником рентгеновских лучей станет передатчик MXS (Modulated X-ray Source). Он также установлен на Международной космической станции.

Источник рентгеновского излучения MXS.

В ходе эксперимента MXS передаст цифровой сигнал через космическое пространство на расстояние всего 50 метров (приблизительная длина футбольного поля). Для модуляции несущего сигнала и кодирования информации планируется использовать NavCube —

мобильные навигационно-вычислительные платформы.

"Мы ждали очень долгое время, чтобы продемонстрировать возможности рентгеновской связи, — рассказывает инженер НАСА Джэйсон Митчелл (Jason Mitchell), специалист из Центра космических полётов Годдарда, который участвовал в разработке рентгеновского передатчика MXS. — Во многих случаях технология XCOM может оказаться гораздо более удобной благодаря своей возможности работать на больших расстояниях".

"Нам необходимо передать известный код, который мы сможем идентифицировать и расшифровать. Это позволит нам убедиться, что NICER получает сигнал именно в том виде, в каком мы его отправили", — подчёркивает Митчелл.

Первый сеанс рентгеновской связи планируется провести в ближайшие месяцы. В случае его успеха, рентгеновскую связь в будущем могут начать использовать для передачи данных между космическими кораблями.

Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали о предложении студента ТГУ использовать для стабильной связи в космосе надувной шар-антенну и проекте США по созданию лазерного маяка для инопланетян.

Кроме того, мы писали о том, как с помощью рентгеновского излучения была построена карта Вселенной.