Поки багато користувачів стикаються з перебоями Wi-Fi навіть у власних оселях, NASA здійснило прорив у сфері космічних комунікацій: агентству вдалося передати відео у форматі 4K із навколомісячної орбіти на відстань понад 400 000 кілометрів. Цей історичний момент став можливим завдяки використанню лазерної технології замість традиційних радіохвиль під час місії Artemis II у співпраці з Amazon Web Services (AWS).
Лазерний зв'язок: новий стандарт для передачі данихПротягом десятиліть радіозв'язок залишався основним методом комунікації у космічній галузі, однак його пропускна здатність уже не відповідає сучасним вимогам. Передача великих обсягів наукових даних або відео високої чіткості через радіоканали може тривати тижнями. Лазерний оптичний зв'язок, який використовує світлові хвилі для передачі інформації, дозволяє збільшити швидкість передачі у 10-100 разів у порівнянні з радіохвилями.
Для реалізації цієї технології було застосовано Orion Artemis II Optical Communications System (O2O), розробка якого тривала понад двадцять років. Завдяки цій системі вдалося досягти стабільної швидкості передачі даних до 260 Мбіт/с.
Це не лише забезпечує трансляцію відео кінематографічної якості у реальному часі, а й дозволяє одночасно передавати телеметричні дані, голос і результати наукових експериментів.
Космічний апарат Orion з оптичною системою зв'язку Orion Artemis II (O2O). Ілюстрація: NASAІнфраструктура передачі: наземні станції і хмарні обчисленняПередане з борту корабля Orion лазерне відео приймали дві наземні станції: обсерваторія Mount Stromlo в Австралії та комплекс White Sands у штаті Нью-Мексико, США. Далі дані оброблялися завдяки хмарній інфраструктурі AWS. Amazon Web Services дозволяють NASA опрацьовувати від 2 до 5 терабайтів інформації для кожного пускового вікна, що критично важливо при роботі з великими масивами супутніх даних.
Примітно, що інтеграція між NASA, AWS і Австралійським національним університетом (ANU) була налагоджена лише за кілька тижнів. Це наочно демонструє, що поєднання космічних технологій із сучасними комерційними хмарними сервісами вже стало реальністю. Окрім передачі відео, потужності AWS допомагають Центру космічних польотів імені Ліндона Джонсона розраховувати складні траєкторії міжпланетних місій,
що вимагає величезних обчислювальних ресурсів.
"Трансляція, яку переглянули близько 25 мільйонів людей на NASA+, YouTube та Prime Video, — це не просто піар-хід. Це повноцінне бойове випробування технології, яка стане базовою для майбутніх висадок на Місяць та, згодом, польотів на Марс".Успіх лазерної системи O2O відкриває шлях до створення постійної високошвидкісної мережі зв'язку у глибокому космосі. Наступні етапи програми Artemis вже передбачають застосування лазерного зв'язку як основного каналу передачі даних із Місяця. У найближчі роки прямі відеотрансляції з поверхні Місяця можуть стати настільки ж звичними, як сьогоднішні онлайн-стріми із землі.
Питання безпеки подібних каналів також набирає актуальності: захист від перехоплення чи підміни сигналу у космосі стає критично важливим. Одним із перспективних рішень фахівці CSIRO називають застосування квантового світла для захисту супутникових систем від спуфінгу, що може визначати безпечне майбутнє місячних комунікацій.
