Взгляд
27 октября, среда  |  Последнее обновление — 19:32  |  vz.ru
Разделы

Германия использует мороз для атаки на Европу

Тимофей Бордачёв
Тимофей Бордачёв, Программный директор клуба "Валдай", научный руководитель ЦКЕМИ НИУ ВШЭ
Несмотря на то, что очередной кризис будет, скорее всего, улажен и европейцы этой зимой не замерзнут окончательно, он уже стал очередным ударом по всей конструкции европейской интеграции. Подробности...

У инцидентов с «газовыми хлопками» есть две главные причины

Илья Стулов
Илья Стулов,
Может, пора уже этим газовым войнам положить конец, прописав в интересах нормальных людей очевидные и безопасные правила? Иначе «хлопки» газа в домах будут раздаваться все чаще и чаще. Подробности...
Обсуждение: 32 комментария

Однажды забудут и про Facebook

Максим Кононенко
Максим Кононенко, сетевой публицист
То ли причина в лютой цензуре, которой Марк Цукерберг пытается оправдать свое существование во главе крупнейшей социальной сети мира. А то ли и в том, что оная социальная сеть попросту устарела и сдает позиции. Подробности...
Обсуждение: 16 комментариев

Центр «Вектор» впервые показал фото дельта-штамма коронавируса

Впервые опубликовано фото дельта-штамма коронавируса. Российский центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» вырастил вирус на культуре клеток эпителия почки африканской зеленой мартышки. Изображения сняты на камеру электронного микроскопа
Подробности...
Обсуждение: 4 комментария

В Японии всплыли «корабли-призраки» времен Второй мировой

В районе японского острова Иводзима землетрясение подняло со дна затопленные корабли-призраки времен Второй мировой войны. Из-за сейсмической активности всплыли 24 остова судов
Подробности...

Определена самая красивая мигрантка России

На церемонии в «Президент-Отеле» объявлена победительница конкурса красоты, который провела Федерация мигрантов России. Корону получила 25-летняя Рушана Каримова из Узбекистана. В финал также вышли девушки из Киргизии и Таджикистана
Подробности...
Обсуждение: 5 комментариев
19:59
собственная новость

Российским школьникам покажут маршрут «Золотое кольцо» по Ярославской области

В Ярославскую область в рамках национального проекта «Культура» приедут 1300 школьников, победители олимпиад, учащиеся школ искусств и кадетских корпусов со всей России. Посещение городов Переславля-Залесского, Ярославля, Ростова предусмотрено маршрутом «Золотое кольцо. Александр Невский».
Подробности...
20:27

В Марий Эл открыли новое здание государственной филармонии

В Йошкар-Оле прошло торжественное открытие нового здания Марийской государственной филармонии имени Якова Эшпая, до этого работники филармонии 39 лет располагались в пристрое.
Подробности...
21:12

В Оренбурге легендарная «Катюша» вернулась в парк «Салют, Победа!»

В Оренбурге на музейную вахту после полной реставрации вернулась легендарная БМ-13, которую в годы войны солдаты прозвали «Катюшей». Вместе с другими экспонатами боевая машина была полностью отреставрирована.
Подробности...

    Функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
    НОВОСТЬ ЧАСА: Путин поручил Газпрому увеличить закачку газа в европейские хранилища

    Главная тема


    Украина с помощью Турции устроила в Донбассе пиар-бомбежку

    заявление канцлера


    СМИ узнали о планах России увеличить запасы газа в хранилищах Германии

    культурное пространство


    Зеленский поручил СНБО рассмотреть запрет гастролей российских артистов на Украине

    увеличение спроса


    Эксперт: Ограничение работы алкомаркетов в нерабочие дни приведет к росту потребления алкоголя

    Видео

    бывший ссср


    Туркмения превратилась в антисоветскую сказку

    Российская валюта


    Рубль уверенно демонстрирует доллару силу

    личные мотивы


    Германия заглядывается на ядерную бомбу

    массовые беспорядки


    Как советская власть породила «великое восстание» на Кавказе

    военная угроза


    Почему финны разлюбили Россию

    марш на Рим


    Тимур Шерзад: Почему фашисты смогли захватить власть, находясь в меньшинстве

    газовая война


    Илья Стулов: У инцидентов с «газовыми хлопками» есть две главные причины

    энергетический кризис


    Тимофей Бордачев: Германия использует мороз для атаки на Европу

    на ваш взгляд


    Надо ли ограничивать продажу алкоголя в объявленные нерабочими из-за распространения COVID дни?

    «Космический интернет» придется создавать на новых принципах

    Спутники Starlink собраны вместе перед запуском
       20 сентября 2021, 16:30
    Фото: SpaceX/wikimedia.org
    Текст: Алексей Анпилогов

    Илон Маск наконец-то дал понять, когда будет запущен в эксплуатацию один из самых масштабных его проектов – программа спутникового интернета Starlink. Между тем, похоже, что на пути этой амбициозной программы встали неожиданные технические ограничения. О чем идет речь, как будет выглядеть новый космический интернет – и что на эту тему создается в России?

    «В следующем месяце». Такими словами инженер и предприниматель Илон Маск ответил на вопрос одного из пользователей соцсети «Твиттер» о том, когда именно наконец произойдет официальный запуск сети спутникового интернета Starlink. Иначе говоря, уже в октябре жители планеты смогут официально подключиться к интернету через космос (хотя и не все, о чем ниже).

    Однако уже сейчас можно сказать, что компания SpaceX столкнулась с неожиданной проблемой, которая может притормозить развитие спутникового интернета.

    Проклятие пригородов

    Одной из главных так и не решенных проблем США вплоть до последнего времени является обеспечение населения страны дешевым доступом к широкополосному интернету. Шутка ли – абонентская плата за доступ к мировой паутине в США может достигать сотни долларов в месяц.

    Причины такой отсталости Соединенных Штатов в вопросе цифровых коммуникаций известны. Большая часть населения Америки живет в так называемом suburbia – огромном пригороде, который простирается на добрую сотню километров вокруг каждого мегаполиса, практически смыкаясь с другими пригородами соседних городских агломераций. В такой ситуации прокладка наземных линий связи становится очень дорогим удовольствием – ведь практически к каждому такому частному домовладению необходимо проложить отдельную, собственную линию связи. При этом жители крупных городов США привыкли к «хорошему интернету», но, выезжая за пределы города, в свои протяженные «спальники», они часто сталкивались с непропорциональным падением качества связи и ростом цены доступа к сети.

    Решить задачу наличия широкополосного интернета в США взялся Илон Маск – путем создания спутниковой группировки Starlink, разработка которой началась в 2015 году.

    Первоначально в рамках ее развертывания был запланирован вывод четырех тысяч спутников. На сегодняшний день компания Маска SpaceX подала заявку на увеличение количества спутников до 42 тысяч, из которых на данный момент запущено и находится на орбите 1657 аппаратов. На этом этапе компания взяла временную паузу в запусках своей спутниковой группировки. Но это далеко до запланированных 42 тысяч аппаратов! В чем причина такой остановки?

    Вопрос в том, что сегодня, как и 70 лет тому назад, на заре космической эры, стандарты космической связи основаны на все тех же радиоволнах. Следовать традициям Королева и Вернера фон Брауна хорошо – но не в этом случае. Поскольку радиоволны имеют ряд недостатков, главный из которых – это пропускная способность самого канала связи.

    Вверх по частоте

    Как мы знаем из физики, объем передаваемых данных в канале напрямую зависит от частоты, которую мы используем. Чем выше несущая частота сигнала, тем больший объем требуемой информации мы можем в нем передать. В то время, когда существовала необходимость передавать лишь звуковую дорожку, достаточно было метровых волн, на которых построена большая часть радиовещания. Когда появилась «картинка» для передачи, как в случае телевизионного сигнала, мы перешли на стандарт дециметровых волн – метровых волн уже просто «не хватало» даже для первых, несовершенных телевизоров с «мыльной» картинкой.

    Далее с ростом передаваемого объема информации худо-бедно справились, задействовав кабельные линии – так как большинство пользователей были «привязаны» к своим устройствам с фиксированным доступом в мировую сеть. Впоследствии медный кабель был заменен оптико-волоконным, что, опять-таки за счет увеличения несущей частоты сигнала, позволило передавать больший объем информации: легко смотреть фильмы и передачи онлайн, общаться по видеосвязи и прочее.

    Но в современном мире мы давно уже перешли на мобильные средства связи. Сегодня мобильная связь нужна для тех же больниц, школ и прочей инфраструктуры не только в крупных городах. Школьники давно привыкли искать ответы в процессе обучения в «Яндексе» и других поисковых системах. Много людей в современном мире учатся онлайн, получая знания, ранее недоступные в глубинке. Врачи небольших больниц имеют возможность получить консультации у высококвалифицированных специалистов для принятия быстрого и взвешенного решения.

    Множество и множество таких решений предлагает нам современная спутниковая связь, причем не имеет значения, говорим мы о России или о США. Поэтому вопрос скорости и качества такой мобильной связи, а также ее доступности в любой точке Земли становится одним из главных при переходе к новому, информационному укладу.

    Хьюстон, нас не слышно!

    Эту задачу призваны решить спутниковые группировки SpaceX Маска и британская OneWeb. И если Маск в первую очередь работает над обеспечением связью США и Канады, то OneWeb заявила о намерении работать по всему миру. Последняя запустила 40 спутников на сегодняшний день. Да, у компании есть сложности в работе в России: до сих пор не получены лицензии и разрешения от Государственной комиссии по радиочастотам, но это никак не решит проблему, с которой уже столкнулась SpaceX: пропускная способность канала связи.

    Конечно, атмосфера нашей планеты для радиоволн практически прозрачна, оборудование для приема и передачи несложное, но вот частота радиоволн, даже сантиметрового и миллиметрового диапазона, в котором, например, работает связь 5G, очень низкая в сравнении с видимым спектром и даже инфракрасными лучами. А это уже критически важно. Поскольку в одном радиоканале возможно передать не более 1 Гб информации в секунду.

    Если бы спутник был только один, то это было бы вполне допустимым. Но таких спутников, напомним, планируется запустить тысячи и десятки тысяч.

    При условии, что аппаратов десять, мы имеем уже канал в 100 Мб в секунду на каждый спутник, что уже на порядок скромнее. А если таких аппаратов сотни, как у OneWeb, или даже тысячи, как у Starlink... В этом случае аппараты начинают просто мешать друг другу, занимая один и тот же канал связи. В итоге при использовании радиосвязи даже сантиметрового или миллиметрового диапазона возникает проблема «космического шума». И эта проблема имеет не меньший вес, чем проблема «космического мусора».

    Передавать данные можно и по узкому лучу, но следует учесть, что радиоволны фокусируются плохо. Да и работа «космического интернета» подразумевает передачу информации широким конусом, когда абоненты «разбирают» запрошенные пакеты данных. Это подчеркивает, что мы выросли из «коротких штанишек» радиосвязи – и в данном направлении нам нужно срочно меняться. В свое время оптоволокно было новым шагом для фиксированной связи, заменив медный провод, для которого частота сигнала связи достигла своего физического предела. Что же станет таким шагом для связи в космосе? Над этой задачей бьются технари во многих странах – и предложенное ими решение снова ведет нас вверх по несущей частоте сигнала.

    Нам помогут лазеры

    Нынешний временный перерыв в запусках спутников Starlink связан именно с переходом на новую систему связи – лазерную. Отладка такой системы связи по планам SpaceX займет не менее года, после чего все новые аппараты Starlink уже будут использовать лазеры вместо радиоволн. В России созданием аналогичной лазерной космической связи занимаются ученые из Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) из Сарова, где уже завершают создание уникальной установки для лазерной космической связи.

    Следует сказать, что сейчас лазеры широко применяются для передачи огромного массива информации – на их использовании построена передача данных по оптико-волоконным кабелям. Но использование лазеров в космосе имеет еще больший потенциал – там они будут работать в вакууме, а отсутствие плотной и поглощающей сигнал физической среды для передачи позволит получить высокую скорость и надежность передачи при минимальном затухании сигнала. Для орбитального лазера связи перспективна работа в инфракрасном диапазоне, ведь для данной длины волны атмосфера практически прозрачна.

    По сравнению с радиоволнами инфракрасное излучение имеет в 100 раз меньшую длину волны, а значит, и пропускной канал передачи данных будет в инфракрасном диапазоне в 100 раз шире. В этом случае мы можем позволить себе уже тысячи и десятки тысяч спутников в группировке. Это также означает, что сигнал лазера может передаваться узконаправленным лучом, что не будет требовать больших размеров для приемных и передающих устройств. Важно и то, что переход на лазеры позволяет уменьшить габариты и вес коммуникационного оборудования спутников, а сам передатчик сделать маломощным, что позволит экономить столь важные для аппарата киловатты энергии солнечных батарей.

    Что немаловажно для защиты передаваемых данных, направленный лазерный луч перехватить практически невозможно. А это уже очень интересно как для гражданского применения, так и для военных.

    Притом что военные давно присматриваются к коммерческим спутниковым группировкам, обращая внимание на их широкие возможности. В вопросе обеспечения страны широкополосным доступом к интернету во всех уголках Россия готовит самостоятельное решение.

    Впервые Роскосмос заявил о намерении создать глобальную спутниковую систему в 2017 году, а в июне 2018 года система получила название «Сфера». По проекту система должна включать группировку из 638 искусственных спутников связи и зондирования Земли. Запуск первой части «Сферы» должен состояться в 2022 году, а полностью она будет развернута в период с 2022 по 2028 год. Пандемия внесла свои коррективы в планы Роскосмоса, что может повлиять лишь на сроки реализации, но сама программа запланирована и будет выполнена.

    Наряду с этим специалисты из Сарова ведут работы по изготовлению опытных комплектов лазерного оборудования. Сам эксперимент с лазерной связью запланирован на 2024 год. Один из этих аппаратов будет установлен на транспортный корабль «Прогресс», а второй – на МКС. Таким образом, будет отработана процедура связи, а далее ее можно будет масштабировать на любое количество космических аппаратов. А это уже позволит решить ту самую проблему «космического шума», которая оказалась даже острее, чем проблема космического мусора.


    Вы можете комментировать материалы газеты ВЗГЛЯД, зарегистрировавшись на сайте RussiaRu.net. О редакционной политике по отношению к комментариям читайте здесь
     
     
    © 2005 - 2021 ООО «Деловая газета Взгляд»
    E-mail: information@vz.ru
    ..............
    В начало страницы  •
    На главную страницу  •