Космический лазер связи адаптировали для работы под водой - «Технологии»

В 2013-ом «Лунная лазерная демонстрационная коммуникационная система»(ЛЛДКС) успешно установила связь со спутником на лунной орбите. В ходе тестов ученые передавали данные на расстояние в 380 тыс. км со скоростью 622 мегабита в секунду. Сегодня ученые из Lincoln Laboratories при Массачусетском Технологическом Институте успешно протестировали подводную версию этой системы связи.

Вода – враждебная среда, в том числе, и для всех известных человечеству способов связи. Она экранирует радиоволны, рассеивает свет, создает акустические помехи и добиться надежного контакта можно, только связав двух респондентов жестким кабелем. Лазер, который может фокусироваться очень точно и передавать энергию очень далеко, мог бы решить эту задачу. Однако опыты инженеров из МТИ показали, что у ЛЛДКС есть фундаментальный недостаток, исправить который пока не представляется возможным.

Даже чистейшая вода спортивного бассейна рассеивает луч лазера, а в море еще и плавает планктон и всякий мусор, плюс слои жидкости имеют разные химические и физические свойства. Лазер должен бить точно в мишень, чтобы установить связь, однако GPS-системы под водой работают плохо, а инерциальные навигационные модули склонны накапливать погрешность, что дает отклонение в десятки метров и больше для реальных объектов, чем дольше они находятся в свободном плавании. Без знания точных координат приемника включать лазерный передатчик бесполезно.

Сегодня прототип подводного ЛЛДКС работает так: маломощный лазер сканирует пространство вокруг передатчика в поисках приемника. Затем производится захват цели, посылается контрольный сигнал и оба аппарата принимают неподвижное относительно друг друга положение. Далее узкий лазерный луч начинает передавать данные – в бассейне олимпийского типа установка связи заняла около секунды, а за время эксперимента было передано несколько сотен гигабайт данных. Теперь инженеры хотят проверить, удастся ли повторить то же самое в реальном океане, для начала на мелководье. И на больших расстояниях – от 100 м и дальше.