Vilniaus bendrovė „Astrolight“ spalio mėnesį sėkmingai atliko naujos kartos lazerinio siųstuvo ATLAS-1 orbitinius bandymus. Šis pasiekimas žymi technologinį lūžį, atveriantį itin spartaus ir saugaus optinio ryšio kanalus tarp orbitinių aparatų bei Žemės.
Optinė terminalo architektūra
Vilniaus inžinierių sukurtas optinis ryšio siųstuvas ATLAS-1 veikia telekomunikaciniu 1550 nm bangos ilgiu. Šis infraraudonasis bangų ruožas pasižymi minimalia atmosferos sugėrimo geba bei garantuoja visišką saugumą žmogaus regos organams.
ATLAS-1 yra 10 x 10 x 5 cm dydžio
Prietaiso optinio stiprintuvo išėjimo galia siekia 5 vatus, o siunčiamas pluoštas išlaiko itin mažą divergenciją. Įrenginio masė siekia 4,2 kilogramo, todėl modulis idealiai tinka standartizuotiems mažiesiems orbitiniams aparatams. Dvigubų pjezoelektrinių veidrodžių valdymo sistema užtikrina pluošto nutaikymo tikslumą iki dešimties mikroradianų atviroje vakuuminėje erdvėje. Šis tikslumas leidžia išlaikyti stabilų optinį kanalą aparatui skriejant 7,6 km/s orbitiniu greičiu ir užtikrina 2.5 Gbps duomenų srautą į Žemę.
Išsamią techninės įrangos specifikaciją pateikia oficiali Europos kosmoso agentūros (ESA) partnerystės apžvalga apie optinius palydovinius mazgus. Papildomi laboratoriniai tyrimai patvirtino aukštą integruotų optoelektroninių kietakūnių komponentų atsparumą kosminei jonizuojančiajai spinduliuotei.
Skrydžio orbitiniai parametrai
Naudingąjį krovinį į numatytą 520 kilometrų poliarinę orbitą iškėlė startūnas „Falcon 9“. iš Kalifornijoje esančios Vanderbergo kosminių pajėgų bazės SLC-4E starto aikštelės. Orbitinis aparatas sėkmingai atliko duomenų perdavimo seansą 1 Gbps telemetriniu greičiu. Ryšio seansas vykdytas su kalnuose įrengta Graikijos antžemine stotimi be jokių pastebimų paketų praradimų.
Atmosferos nuostolių kompensavimas
Lazerio spinduliui kertant atmosferą, didžiausią iššūkį kelia turbulencija bei aerozolių sukelta netolygi šviesos sklaida. ATLAS-1 naudoja adaptyviosios optikos algoritmus, kurie realiu laiku koreguoja bangos fronto fazinius iškraipymus. Dinaminis fazės korektorius veikia 500 Hz dažniu ir kompensuoja atmosferos tankio mikroskopinius svyravimus. Fotonų skaitikliai antžeminėje stotyje patikimai registruoja nuslopintus signalus net esant nepalankioms regioninėms meteorologinėms sąlygoms. Siųstuvo poliarizacinė moduliavimo schema leidžia pasiekti teorinę vieno gigabito pralaidumo ribą be klaidų. Lazerinis ryšys išsprendžia radijo dažnių trūkumo problemą, atverdamas kelią globaliam orbitiniam kvantinio šifravimo tinklui. Šie pasiekimai patvirtina Lietuvos inžinerinės pramonės brandą bei konkurencingumą tarptautinėse giluminio kosmoso programose.
„Astrolight“ indėlis
Be jau veikiančios antžeminės stoties Graikijoje, bendrovė, bendradarbiaudama su ESA, kuria dar vieną stotį Grenlandijoje. Ji taip pat dirba prie trijų naujos kartos lazerinių ryšio terminalų – „ATLAS-2“, „ATLAS-X-MINI“ ir „ATLAS-X“ – skirtų vis sudėtingesniems ryšiams tarp kosmoso ir žemės bei tarp palydovų palaikyti.
Pažangiausia sistema „ATLAS-X“ kuriama siekiant užtikrinti duomenų perdavimo greitį iki 400 Gbps; jos paleidimas numatytas 2028–2029 m. kaip dalis ESA projekto „HydRON“.
Misijos „ERMIS-3“ ir „PeakSat“ finansuojamos pagal Graikijos atkūrimo programą ir Skaitmeninio valdymo ministerijos lėšas, remiant ESA ir Graikijos kosmoso centrui.
Didėjant palydovinių duomenų paklausai, gebėjimas greitai ir patikimai perduoti informaciją taps vis svarbesnis. „Astrolight“ pasiekimas rodo, kaip Lietuvos inžinerijos kompetencija padeda kurti ryšių infrastruktūrą naujos kartos Europos kosmoso misijoms.