15 сентября, после завершения развертывания системы, первая в Китае действующая наземная станция лазерной связи «Звезда-Земля» была официально завершена и вступила в стадию нормальной эксплуатации. Станция была построена, чтобы открыть всю цепочку бизнес-процессов лазерной связи и будет способствовать дальнейшему развитию инженерного применения лазерной связи между звездой и землей.
В настоящее время прием спутниковых данных в Китае осуществляется только наземной микроволновой станцией. В условиях быстрого развития космической промышленности Китая и постоянного прогресса спутниковых технологий объем данных, генерируемых спутниковым обнаружением, растет в геометрической прогрессии, однако проблема невозможности передачи больших объемов данных во времени также становится все более актуальной, что серьезно ограничивает эффективное использование спутниковых технологий. космические ресурсы. Опираясь на расширение масштабов объектов и модернизацию местных технических показателей, уже невозможно удовлетворить будущий спрос на высокоскоростную связь между звездами и Землей. Поэтому существует острая потребность в новых технических средствах для решения проблемы узкого места в скорости связи между звездой и землей.
Лазер — новый выбор для передачи массивных данных между звездой и землей. Лазерная связь звезда-Земля с лазером в качестве носителя может осуществлять высокоскоростную передачу информации между спутником и землей и является важным средством будущей высокоскоростной связи звезда-Земля.
В отличие от традиционной микроволновой связи, доступные ресурсы спектра лазерной связи звезда-Земля чрезвычайно богаты, полоса пропускания может достигать нескольких терагерц (ТГц), по сравнению с микроволновой связью, увеличенной в десять раз до почти тысячи раз. В связи с этим Ли Ялинь, старший инженер Космической академии, сказал, что если сравнивать диапазон частот с дорогой, то микроволновый диапазон X представляет собой одну полосу, микроволновый диапазон Ka — четыре полосы, а лазер может вместить сотни или даже тысячи полос движения».
Лазерная связь звезда-Земля имеет очевидные преимущества, но она также подвержена облачной, дождливой и снежной погоде, а также атмосферной турбулентности. Таким образом, разумный выбор места станции может в значительной степени уменьшить ухудшение качества луча, вызванное сложными нестационарными атмосферными каналами, и улучшить производительность и доступность лазерной связи звезда-земля.
Учитывая с точки зрения географического и топографического распределения китайского континента, регион Памирского нагорья, расположенный на первом этапе, имеет характеристики большой средней высоты, сухого климата и т. д., что является отличным местом для размещения станции. В районе пика Мустаг, где расположена наземная станция лазерной связи «Звезда-Земля», хорошие атмосферные условия и отличная видимость, которая сравнима с площадками первоклассных в мире оптических станций, а климат сухой с небольшим количеством осадков, поэтому Миссия «Лазерная связь Звезда-Земля» может осуществляться в течение всего года, обеспечивая тем самым отличные условия для оперативной работы лазерной связи «Звезда-Земля».
Строительство, эксплуатация и обслуживание высокогорного нежилого участка очень сложны. С 2019 года, спустя несколько лет, Космонавтическая академия построила наземную станцию лазерной связи «Звезда-Земля» на Памирском плато, где природные условия суровы. Станция включает в себя научно-исследовательскую зону, расположенную на высоте около 4800 метров, и охранную зону, расположенную на высоте 3300 метров. Наземная система лазерной связи развернута в зоне научных исследований, а персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию работает в охранной зоне, что в будущем обеспечит долгосрочную и надежную деловую деятельность посредством удаленного управления.
Предполагается, что команда проекта разработала ряд ключевых технологий, таких как прогнозирование атмосферных каналов, планирование и планирование задач, быстрый захват лазерных сигналов для построения цепочки и адаптивная оптическая коррекция, а также безошибочная передача кода в сложных атмосферных условиях. , реализуя нормализованную работу ночной лазерной связи звезда-земля. Недавно команда проекта преодолела проблему надежной лазерной связи между звездой и землей в условиях сильной турбулентности воздуха и сильного фонового освещения в дневное время и успешно завершила первый дневной тест лазерной связи между звездой и землей, что почти удвоило время, доступное для связи между звездой и землей. -наземная лазерная связь, а также дальнейшая поддержка деятельности наземной станции лазерной связи звезда-земля.
В настоящее время Соединенные Штаты, Япония и другие развитые страны ускоряют развитие технологии лазерной связи звезда-земля, план строительства высокоскоростной сети лазерной связи звезда-земля. В будущем китайская наземная станция лазерной связи звезда-земля и как она будет развиваться?
«Развитие лазерной связи между звездой и землей в Китае происходит очень быстро, ключевые технологии стали прорывными, проводятся инженерные испытания для поддержки последующих крупномасштабных сетевых приложений». Об этом журналистам сообщил научный сотрудник Воздушно-космической академии, директор Китайской наземной станции спутников дистанционного зондирования Земли Хуан Пэн.
Нормализованная работа наземной станции лазерной связи звезда-земля заложит прочную основу для планирования китайской системы массовой передачи данных следующего поколения звезда-земля и строительства сети наземных спутниковых станций нового поколения. По имеющимся данным, Космическая академия планирует и демонстрирует строительство национальной сети наземных станций лазерной связи звезда-земля путем строительства ряда наземных станций лазерной связи звезда-земля в юго-западных, северо-западных и восточных регионах Китая для сеть, может дополнительно преодолеть неблагоприятное воздействие погоды на лазерную связь звезда-земля и значительно улучшить доступность лазерной связи звезда-земля.
