Специалисты американского космического агентства NASA провели первую в истории демонстрацию сеанса лазерной связи с объектом, находящимся за пределами земной орбиты. С помощью передатчика, расположенного в Центре космических полётов Годдарда (GSFC), исследователи передали изображение знаменитой "Джоконды" кисти Леонардо да Винчи на приёмное устройство, установленное на Лунном орбитальном зонде (LRO).
Лазерный спутниковый дальномер последнего поколения позволил цифровому сигналу преодолеть расстояние более 386 тысяч километров.
Обычно космические аппараты, которые выходят за пределы земной орбиты, используют радиоволны для обмена информацией с Землёй и передачи сведений о своём местонахождении. LRO является единственным зондом за пределами земной орбиты, который оснащён лазерным альтиметром для приёма сигналов (LOLA).
Чтобы передать изображение "Джоконды" на Луну, учёные разбили чёрно-белое фото картины на массив пикселей с разрешением 152 на 200 точек. Каждому пикселю был присвоен код от 0 до 4095, соответствующий градации оттенков серого. Для передачи каждого значения специалисты использовали лазерный импульс определённой длительности. В результате все 30,4 тысячи точек были переданы на лунную орбиту со скоростью 300 бит в секунду.
Инструмент LOLA принял импульсы, собрал из последовательности пикселей целую картинку и отправил результат обратно на Землю с помощью радиосвязи.
Учёные заранее понимали, что турбулентность в атмосфере Земли приведёт к потере части сигнала даже в случае абсолютно ясной погоды. Чтобы реконструировать недостающие пиксели, они использовали стандартную программу коррекции ошибок, которая применяется в обыкновенных проигрывателях компакт-дисков. В конце концов даже без дополнительной обработки изображение было читаемо, а после коррекции удалось устранить все "выпавшие" точки.
"Впервые мы смогли добиться односторонней лазерной связи на планетных расстояниях, — говорит главный исследователь проекта Дэвид Смит (David Smith) из Массачусетского технологического института. — В ближайшем будущем этот тип простой лазерной связи может служить в качестве резервного для связи со спутниками. В более отдаленной перспективе такой способ обеспечит более высокую скорость передачи данных, нежели могут предложить современные радиолинии".
В пресс-релизе NASA сообщается, что полученные результаты готовят почву для более быстрой и точной лазерной системы, которая станет одним из центральных элементов следующей лунной миссии.
Также по теме:
Мазер вместо лазера поможет связываться с космосом
Создан нанолазер размером с вирус
Самый мощный в мире лазер взял рекордную планку в 500 триллионов ватт
Поставлен новый рекорд квантовой телепортации
