Точность вопреки размерам: кубсаты компаний Aerospace и Spire Global освоили оптическую связь
В конце февраля и начале марта компании Aerospace и Spire Global почти одновременно сообщили об успешной демонстрации оптической межспутниковой связи между кубсатами. Инженеры обеих организаций годами работали над миниатюризацией и тестированием компонентов, чтобы достичь этого результата. Телеметрия, подтвердившая в конце 2024 года точное отслеживание лазерного луча между двумя шестиюнитовыми кубсатами LEMUR от Spire, стала «невероятным достижением команды», заявил Томас Кэрролл, инженер по наведению, навигации и управлению компании. Ранее оптическая связь использовалась только крупными спутниками, масса и габариты которых в сотни раз превышают параметры кубсатов. Иллюстрация: Spire Global «Ключевой фактор — размер», — подчеркнул Даррен Роуэн, директор департамента малых спутников Aerospace. По его словам, уменьшение масштабов технологии снизит стоимость и откроет новые приложения — от научных миссий до коммерческих сервисов. Оптическая связь обеспечит передачу данных «быстрее и безопаснее по сравнению с традиционными методами», добавил Кэрролл. Однако реализация технологии связана с серьёзными вызовами. Для установки и поддержания лазерного соединения кубсаты должны точно наводиться друг на друга, а управление энергопотреблением и теплоотводом в компактном корпусе требует инновационных решений. «Мощность лазера не зависит от размера системы, — объяснил Тодд Роуз, руководитель отдела лазерных технологий Aerospace. — Обеспечить необходимую энергию и рассеять тепло в корпусе размером с обувную коробку — сложная задача». 27 февраля Aerospace сообщила, что её кубсаты, оснащённые коммерческими компонентами и собственным оптическим терминалом, установили двустороннюю связь на расстоянии 560 км. Скорость передачи достигла 312.5 Мбит/с без коррекции ошибок и 25 Мбит/с при безошибочной передаче. Первые стабильные соединения появились в конце декабря — начале января. Сейчас проводятся дополнительные испытания, включая сужение луча для увеличения дальности и скорости. 3 марта Spire объявила о успешном обмене данными между двумя кубсатами LEMUR, находившимися на орбите в 1000 км друг от друга. Для этого компания разработала звёздные датчики, повысившие точность наведения спутников в 10 раз, и новые алгоритмы управления. Работа над миниатюрными оптическими терминалами велась с 2019 года при поддержке Европейского и Британского космических агентств. Первые кубсаты LEMUR с оптическими модулями уже завершили миссию, но в марте на орбиту вывели два новых аппарата, а третий планируется запустить до конца года. Spire намерена проверить передачу данных на расстоянии до 5000 км и начать предоставлять услуги клиентам. Оптическая связь не только ускорит доставку информации, но и расширит возможности группировок кубсатов — от мониторинга Земли до фундаментальных исследований.
В конце февраля и начале марта компании Aerospace и Spire Global почти одновременно сообщили об успешной демонстрации оптической межспутниковой связи между кубсатами. Инженеры обеих организаций годами работали над миниатюризацией и тестированием компонентов, чтобы достичь этого результата.
Телеметрия, подтвердившая в конце 2024 года точное отслеживание лазерного луча между двумя шестиюнитовыми кубсатами LEMUR от Spire, стала «невероятным достижением команды», заявил Томас Кэрролл, инженер по наведению, навигации и управлению компании. Ранее оптическая связь использовалась только крупными спутниками, масса и габариты которых в сотни раз превышают параметры кубсатов.
«Ключевой фактор — размер», — подчеркнул Даррен Роуэн, директор департамента малых спутников Aerospace. По его словам, уменьшение масштабов технологии снизит стоимость и откроет новые приложения — от научных миссий до коммерческих сервисов. Оптическая связь обеспечит передачу данных «быстрее и безопаснее по сравнению с традиционными методами», добавил Кэрролл.
Однако реализация технологии связана с серьёзными вызовами. Для установки и поддержания лазерного соединения кубсаты должны точно наводиться друг на друга, а управление энергопотреблением и теплоотводом в компактном корпусе требует инновационных решений. «Мощность лазера не зависит от размера системы, — объяснил Тодд Роуз, руководитель отдела лазерных технологий Aerospace. — Обеспечить необходимую энергию и рассеять тепло в корпусе размером с обувную коробку — сложная задача».
27 февраля Aerospace сообщила, что её кубсаты, оснащённые коммерческими компонентами и собственным оптическим терминалом, установили двустороннюю связь на расстоянии 560 км. Скорость передачи достигла 312.5 Мбит/с без коррекции ошибок и 25 Мбит/с при безошибочной передаче. Первые стабильные соединения появились в конце декабря — начале января. Сейчас проводятся дополнительные испытания, включая сужение луча для увеличения дальности и скорости.
3 марта Spire объявила о успешном обмене данными между двумя кубсатами LEMUR, находившимися на орбите в 1000 км друг от друга. Для этого компания разработала звёздные датчики, повысившие точность наведения спутников в 10 раз, и новые алгоритмы управления. Работа над миниатюрными оптическими терминалами велась с 2019 года при поддержке Европейского и Британского космических агентств.
Первые кубсаты LEMUR с оптическими модулями уже завершили миссию, но в марте на орбиту вывели два новых аппарата, а третий планируется запустить до конца года. Spire намерена проверить передачу данных на расстоянии до 5000 км и начать предоставлять услуги клиентам.
Оптическая связь не только ускорит доставку информации, но и расширит возможности группировок кубсатов — от мониторинга Земли до фундаментальных исследований.
