Китайский Прорыв в Спутниковой Связи

(Из сборника "КИТАЙ")

Перевод с английского языка. Источник: программа «Dailygalaxy». Опубликовано 16 ноября 2025 г. Автор: Арезки Амири.
***
(О программе «Dailygalaxy»: http://proza.ru/2025/12/08/103)
***

Об авторе.
Арезки - главный редактор и руководитель проекта из Японии, специализирующийся на науке и технологических инновациях. Родом из Алжира, он получил диплом по иностранным языкам в лицее Замума Мохамеда, степень бакалавра английского языка в Университете Мулауда Маммери в Тизи-Узу и диплом медбрата в Институте Бель-Эйр в Богни. Объединяя науку, коммуникацию и человечество, он исследует, как космические исследования и новые технологии формируют будущее здравоохранения и общества, возглавляя глобальные редакторские проекты в Daily Galaxy, которые воплощают сложные идеи в увлекательные межкультурные истории.
***

В ходе высотного испытания, которое может изменить будущее глобальной спутниковой связи, коммунистический Китай успешно передал данные со скоростью 1 гигабит в секунду (Гбит/с) с геостационарной орбиты с помощью 2-ваттного лазера.

Сигнал, передаваемый с высоты 36 000 километров над Землей, в пять раз превосходит производительность Starlink, при этом используется значительно меньшая мощность и не требуется мощная спутниковая группировка.
В этом прорыве, осуществленном исследователями из Пекинского университета и Китайской академии наук, используется новая оптическая система, способная сохранять целостность данных, несмотря на огромное расстояние и искажения сигнала, вызванные атмосферной турбулентностью. Этой демонстрацией Китай представляет убедительную альтернативу моделям с низкой околоземной орбитой (LEO), которые в настоящее время доминируют в индустрии спутникового интернета.

Технология была успешно протестирована в Лицзянской обсерватории на юго-западе Китая, что позволило существенно продвинуться в сторону спутниковых сетей на основе лазера — области, которая обеспечивает более высокую скорость, меньшую задержку и более широкую полосу пропускания, чем традиционные радиочастотные (RF) системы.

Beyond LEO: Новая модель орбитальной передачи данных
Китайская система отличается от многолюдного подхода LEO, применяемого такими компаниями, как SpaceX, который опирается на тысячи спутников, вращающихся на орбите всего в 550 километрах над Землей. Вместо этого китайские ученые продемонстрировали высокоскоростную оптическую связь с геостационарного спутника, расположенного на расстоянии более 36 700 километров.

Согласно сообщению газеты South China Morning Post, в ходе эксперимента была достигнута пропускная способность 1 Гбит / с при использовании 2-ваттного лазера, что позволило сохранить качество сигнала в диапазоне передачи, который редко используется при такой высокой пропускной способности.

Система основана на двойном технологическом решении, известном как AO-MDR synergy, которое сочетает в себе адаптивную оптику (AO) для коррекции искажений сигнала в режиме реального времени и прием с разнесением режимов (MDR) для восстановления рассеянных лазерных сигналов. Затем скорректированный сигнал разделяется на восемь каналов передачи с помощью многоплоскостного преобразователя освещенности (MPLC), где алгоритм в режиме реального времени определяет наиболее согласованные пути, повышая надежность и уменьшая ошибки передачи.

Подробный технический анализ доступен на сайте Interesting Engineering, который подтвердил, что эта система повысила уровень полезного сигнала с 72% до 91,1%, что свидетельствует о значительном повышении стабильности работы на большом расстоянии.

Лазер против Радио
В то время как Starlink продолжает расширять свою сеть LEO, предлагая доступ в Интернет со средней скоростью загрузки около 67 Мбит/с, в китайском тесте предлагается модель, которая может быть масштабирована более эффективно. Традиционные спутниковые интернет-системы, использующие радиочастотные сигналы, все чаще сталкиваются с перегрузками спектра и нормативными ограничениями. Оптические лазерные системы, напротив, обеспечивают большую полосу пропускания, минимальные помехи и более узкие профили луча, обеспечивая целенаправленную связь с высокой пропускной способностью.

Что еще более важно, метод, основанный на использовании лазера, снижает зависимость от мощных систем усиления. Китайскому спутнику требовалось всего 2 ватта — примерно столько же, сколько потребляет бытовая светодиодная лампочка, — для высокоскоростной передачи данных на расстояние более 36 000 километров, по сравнению с сотнями ватт, которые обычно требуются для радиочастотных систем на аналогичные расстояния.

Согласно Acta Optica Sinica, опубликовавшей исследование, система использовала 357 микрозеркал в составе адаптивной оптической матрицы для изменения формы входящего сигнала, искаженного атмосферой Земли. Полученный сигнал был достаточно сильным и стабильным, чтобы его можно было обрабатывать и декодировать в режиме реального времени, несмотря на естественные помехи окружающей среды.

Это основа для оборонной и дальней космической связи
Результаты этой демонстрации выходят далеко за рамки гражданского широкополосного доступа. Надежные лазерные системы связи с геостационарной орбитой с низким уровнем ошибок находят непосредственное применение в системах космического командования и контроля, военной связи и телеметрии дальнего космоса.

Лазерная связь также снижает риск обнаружения, что делает ее привлекательным выбором для шифрованных правительственных передач. Хотя проект был задуман как научная демонстрация, более масштабные инвестиции Китая в спутниковую инфраструктуру предполагают долгосрочные стратегические амбиции.

Лазерная связь также обеспечивает более оперативное управление планетными миссиями, что потенциально полезно для предстоящих операций на Луне и Марсе.

Благодаря низкой задержке и частоте ошибок такие системы идеально подходят для передачи данных в режиме реального времени, где важен каждый бит, особенно там, где радиочастотные помехи или расстояние традиционно снижают точность.

Основная задача в настоящее время заключается в расширении масштабов системы. Китаю потребуется развернуть несколько высокоорбитальных спутников, оснащенных высокоточной оптической полезной нагрузкой, и поддерживать надежную глобальную сеть наземных станций приема. Но соотношение затрат и производительности лазерных геосистем может в конечном итоге подорвать эффективность группировок LEO, для обеспечения полного покрытия которых требуются тысячи спутников.