Новая технология на основе света может решить проблему перегруженных радиоканалов в космосе
European Space Agency запустило новый проект, направленный на развитие оптических технологий передачи данных в космосе, которые могут помочь обойти растущую перегруженность радиочастотного спектра. Инициатива реализуется на фоне стремительного увеличения числа спутников на орбите и резкого роста спроса на высокоскоростную передачу данных, включая сервисы виртуальной реальности и потокового видео.
Современная спутниковая инфраструктура всё чаще сталкивается с ограничениями традиционных радиочастотных каналов. Миллионы пользователей одновременно создают высокую нагрузку на сеть, а орбитальное пространство становится всё более насыщенным спутниковыми группировками. В результате возникает дефицит доступного радиочастотного ресурса, который ранее считался практически неограниченным.
В рамках нового контракта Pilot Photonics получила финансирование в размере 1 миллиона евро от European Space Agency. Средства направлены на дальнейшую разработку специализированного микрочипа Optical Frequency Generator Unit (OFGU), предназначенного для использования в спутниковых созвездиях нового поколения.
Устройство OFGU обеспечивает высокостабильную генерацию сигналов, которая может применяться как в существующих радиочастотных системах, так и в перспективных архитектурах связи, основанных на передаче данных с помощью света. Ключевая задача модернизации заключается в адаптации технологии к условиям космоса, включая устойчивость к радиации, температурным перепадам и другим экстремальным факторам.
Разработчики подчёркивают, что переход к оптическим системам позволяет отказаться от части ограничений традиционной электроники. В таких решениях обработка сигналов происходит не с помощью электронов, а с использованием фотонов, которые направляются через интегрированные фотонные схемы. Это обеспечивает более высокую эффективность и снижает уровень шумов при генерации частот в диапазоне от 8 ГГц до 220 ГГц.
Отдельное внимание уделяется снижению массы, энергопотребления и стоимости оборудования, что критически важно для массового развёртывания спутниковых группировок на низкой околоземной орбите. Компактный оптический модуль может использоваться как стабильный источник сигнала для спутниковых полезных нагрузок, наземных станций и ретрансляторов, а также как элемент полностью оптических космических систем связи.
Технологическая основа проекта опирается на предыдущие европейские инициативы, включая PICOMB и PhotonHub Europe, а также на разработки, выполненные совместно с Fraunhofer HHI в области специализированных кремниевых пластин. После завершения испытаний в условиях, имитирующих космическую среду, планируется проведение первых демонстрационных запусков на орбиту.
Разработчики считают, что внедрение оптических генераторов частот может стать ключевым шагом к созданию более масштабируемых и энергоэффективных спутниковых сетей, способных справиться с будущим ростом глобального трафика данных.