ЕКА осуществила свое первое оптическое соединение между Землей и зондом в глубоком космосе
Европейское космическое агентство (ЕКА) впервые установило оптическую связь между Землей и зондом в глубоком космосе. Тест был успешно проведен 7 июля 2025 года с отправкой и приемом лазерного сигнала на расстоянии 1,8 астрономических единиц, или 265 миллионов километров, с помощью зонда Psyche НАСА, оснащенного экспериментальным оборудованием DSOC (Deep Space Optical Communications).
Этот тип связи, известный как оптическая связь в глубоком космосе, использует лазерные лучи вместо традиционных радиоволн. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы значительно увеличить объем данных, передаваемых между межпланетными зондами и Землей, что становится все более актуальным с продвижением сложных научных миссий к границам Солнечной системы.
Испытание показало, что инфраструктура ЕКА способна с высокой точностью принимать лазерные сигналы даже с расстояний, значительно превышающих лунную орбиту.
Новый стандарт межпланетной связи?
Для проведения этого теста ЕКА преобразовало две греческие обсерватории, Крыонери и Хельмос, в современные наземные станции для лазерной связи. Из обсерватории Крыонери, расположенной недалеко от Афин, лазерный передатчик Ground Laser Transmitter был нацелен на зонд Psyche. Обратный сигнал, состоящий из нескольких фотонов, излученных терминалом DSOC на борту космического аппарата, был перехвачен наземным лазерным приемником, установленным на телескопе Aristarchos обсерватории Хельмос, расположенной в 37 км от Крыонери.
Успех испытания стал возможен благодаря сотрудничеству между центром ЕКА ESOC в Дармштадте, Jet Propulsion Laboratory NASA и высокоспециализированной командой на месте. Чтобы обеспечить миллиметровую точность наведения лазерного луча, необходимо было в режиме реального времени компенсировать атмосферные эффекты, тепловые турбулентности и относительное движение между Землей и зондом. Кроме того, некоторые участки греческого воздушного пространства были временно закрыты для обеспечения безопасности операций.
Наземная оптическая система включала пять высокомощных лазеров, встроенных в мобильную конструкцию, защищенную от солнечного света. Приемник, установленный на задней панели телескопа Aristarchos, настолько чувствителен, что может обнаруживать отдельные фотоны. Предварительное испытание системы уже было проведено в апреле с помощью спутника Alphasat, находящегося на геостационарной орбите на высоте 36 000 км.
Следующие шаги для ЕКА
Помимо технической ценности, успех этой демонстрации закладывает основу для европейской программы ASSIGN (Advancing Solar System Internet and GrouNd). Этот проект направлен на создание интегрированной межпланетной сети связи, сочетающей радио- и оптические технологии для поддержки будущих научных миссий и расширения оперативной автономности в глубоком космосе. ASSIGN будет представлен на заседании Министерского совета ЕКА в ноябре 2025 года.
Заглядывая в будущее, ЕКА изучает инновационную марсианскую транспортную систему под названием LightShip. Это будет марсианский буксир, межпланетный служебный модуль, способный транспортировать спутники на марсианскую орбиту с минимальными затратами. После их вывода на орбиту LightShip перейдет на служебную орбиту, где будет продолжать работать в качестве платформы для связи и навигации благодаря полезной нагрузке MARCONI (MARs COmmunication and Navigation Infrastructure). Эта система также будет включать демонстратор оптической связи, что станет важным шагом на пути к поддержке будущих миссий человека на Красной планете.
Участие ЕКА в этой демонстрации DSOC стало возможным благодаря консорциуму европейских компаний. Среди них qtlabs (AT), Single Quantum (NL), GA Synopta (CH), qssys (DE), Safran Data Systems (FR) и NKT Photonics Ltd (UK). А также Национальная обсерватория Афин (Греция), которая позволила преобразовать свои обсерватории Хельмос и Крионери в наземные станции оптической связи в глубоком космосе и предоставила необходимую инфраструктуру.