Lääne-Austraalia ülikooli 'TeraNet', optiliste maapealsete jaamade võrk, mis on spetsialiseerunud kiirele kosmosesidele, on edukalt vastu võtnud lasersignaali Saksamaa madalal orbiidil asuvalt satelliidilt. Läbimurre sillutab teed kosmose ja Maa vahelise side ribalaiuse 1-000-kordseks suurendamiseks.
TeraNet 1, Lääne-Austraalia optiline maapealne jaam Lääne-Austraalia ülikoolis. Pildi krediit: Danail Obreschkow, Rahvusvaheline Kosmosekeskus
TeraNeti laserside test OSIRISv1-ga tähistab Lääne-Austraalia jaoks sammu edasi vananenud raadiosüsteemide asendamisel kiirete laseritega kosmosesides. Austraalia valitsuse rahastatud võrk on loodud toetama mitmesuguseid missioone ja parandama andmeedastusvõimalusi mitmes sektoris.
TeraNeti meeskond, mida juhtis dotsent Sascha Schediwy Lääne-Austraalia ülikooli rahvusvahelise raadioastronoomia uuringute keskuse (ICRAR) sõlmest, võttis vastu lasersignaale Saksa Lennunduskeskuse (DLR) sideinstituudi laserside kasulikust koormast OSIRISv1. ja Navigeerimine. OSIRISv1 on paigaldatud Stuttgarti ülikooli lendava sülearvuti satelliidile. Signaalid tuvastati kahe TeraNeti optilise maapealse jaama abil satelliidi möödunud neljapäeval möödalennul.
"See demonstratsioon on kriitiline esimene samm järgmise põlvkonna kosmosesidevõrgu rajamisel Lääne-Austraalias. Järgmised sammud hõlmavad võrgu ühendamist teiste praegu Austraalias ja kogu maailmas arendatavate optiliste maapealsete jaamadega," ütles dotsent Schediwy.
Õpilased, kes kasutavad mobiilset optilist sidevõrku TeraNet 3. Allikas: ICRAR
TeraNeti maapealsed jaamad kasutavad andmete edastamiseks kosmoses olevate satelliitide ja Maal asuvate kasutajate vahel pigem lasereid kui traditsioonilisi traadita raadiosignaale. Kuna laserid töötavad palju kõrgematel sagedustel kui raadio, võib sekundis edastatav andmemaht ulatuda 1,000 gigabitini.
Traadita raadiotehnoloogiat on kosmosesideks kasutatud alates esimese tehissatelliidi Sputnik 1 orbiidist ligi 70 aastat tagasi ning sellest ajast peale on tehnoloogia püsinud suhteliselt muutumatuna. Kuna kosmoses olevate satelliitide arv suureneb ja iga uus satelliit genereerib rohkem andmeid, on nüüd kosmoses ilmnenud peamine kitsaskoht nende andmete Maale tagasi toomisel.
Laserside sobib selle probleemi lahendamiseks hästi, kuid miinuseks on see, et lasersignaale võivad häirida pilved ja vihm. TeraNeti meeskond leevendab seda puudust, luues kolmest Lääne-Austraaliast koosneva maapealse jaama võrgu. See tähendab, et kui üks maapealne jaam on pilvine, saab satelliit andmeid alla laadida teise maajaama, kus on päikesepaisteline ilm.
Lisaks on üks kahest TeraNeti maapealsest jaamast, mis võtab vastu satelliidi lasersignaali, ehitatud eritellimusel ehitatud džiibi taha. See tähendab, et seda saab kiiresti kasutusele võtta kohtades, kus on vaja ülikiiret kosmoseside, näiteks kaugetes kogukondades, mis on loodusõnnetuste tõttu traditsioonilistest sideühendustest ära lõigatud.
Kiire laserside kosmosest muudab maavaatlussatelliitide andmeedastuse, suurendab oluliselt sõjaliste sidevõrkude turvalisust ja toetab turvalisi kaugoperatsioone sellistes sektorites nagu autonoomsed kaevandusoperatsioonid, samuti riiklikku katastroofidele reageerimist.
ICRARi TeraNeti meeskond sai 2023. aastal raha Austraalia valitsuselt, Lääne-Austraalia valitsuselt ja Lääne-Austraalia ülikoolilt osana Austraalia Kosmoseagentuuri rahastamisprogrammist "Kuu ja Marsi näidismissioon". 6,3 miljoni dollari suurune projekt toetab kolme TeraNeti optilise maapealse jaama ehitamist Lääne-Austraalias, kusjuures Saksa lennunduskeskus (DLR) pakub oma orbiidil asuvat satelliiti, mis on varustatud lasersideseadmetega.
TeraNet toetab mitmeid rahvusvahelisi kosmosemissioone, mis töötavad madala orbiidi ja Kuu vahel, kasutades nii traditsioonilisi optilisi sidestandardeid kui ka arenenumaid optilisi tehnoloogiaid, sealhulgas süvakosmose sidet, ülikiire koherentset sidet, kvantturvalist sidet ja optilist positsioneerimist ja ajastus.
Võrk hõlmab Lääne-Austraalia ülikooli maapealset jaama, teist maapealset jaama Mingenewi kosmosepiirkonnas, 300 kilomeetrit Perthist põhja pool, ja mobiilset maapealset jaama, mis võetakse kasutusele Euroopa Kosmoseagentuuri uues Norcia rajatises.
