Sceye, американская аэрокосмическая и материаловедческая компания, занимающаяся созданием высотных платформенных систем (HAPS) для стратосферной инфраструктуры, сегодня объявила о первой в мире демонстрации стратосферного лазерного слежения. Демонстрация была частью исторического месячного полета ST1 компании Sceye и проводилась SoftBank Corp. в сотрудничестве с университетом Hitotsubashi University и институтом National Institute of Polar Research (NIPR), при этом Sceye участвовала в данной демонстрации, предоставив свою платформу HAPS. Целью демонстрации было исследование способов установки оптического оборудования беспроводной связи на платформе HAPS Sceye, а также сбор данных для реализации будущей оптической беспроводной связи между спутниками, HAPS и землей.
NIPR спроектировал угловой кубический отражатель (CCR) для установки на HAPS, а SoftBank разработала блок отражателя, включающий CCR. Sceye установила CCR и отправила его в первый в истории полет HAPS над Японией. Для наземного оборудования команда построила компактную портативную лазерную дальномерную систему, способную отслеживать HAPS, на основе «Omni-SLR», компактной спутниковой лазерной дальномерной системы, разработанной университетом Hitotsubashi.
Используя угловой кубический отражатель, установленный на HAPS от Sceye, и компактную портативную лазерную дальномерную систему, развернутую на земле, команда направляла лазерные импульсы на платформу, когда она работала в стратосфере. Система успешно выполнила отслеживание HAPS от Sceye в режиме реального времени и непрерывно принимала лазерные сигналы, отраженные обратно на землю.
«Данная демонстрация показывает, чего можно добиться при создании надежного слоя инфраструктуры в стратосфере», — сказал Миккель Вестергаард Франдсен (Mikkel Vestergaard Frandsen), основатель и генеральный директор Sceye. «Во время одной миссии наш первый испытательный полет обеспечивал возможность подключения напрямую к устройствам, периферийные вычисления, связь с беспилотными летательными аппаратами, а теперь и первую в мире демонстрацию лазерной дальнометрии. Возможность подключения земли, стратосферы и космоса через оптические линии связи может коренным образом изменить то, как информация безопасно перемещается по всему миру, и Sceye гордится тем, что может предоставить платформу, помогающую сделать это будущее реальным».
Возможность обнаружения и отслеживания движущейся HAPS с помощью высоконаправленного лазерного луча является важным шагом на пути к оптической беспроводной связи будущего. Полученные данные, включая затухание света при прохождении через атмосферу между землей и стратосферой, помогут определить эксплуатационные требования к технологии оптической связи, которая будет устанавливаться и эксплуатироваться на HAPS Sceye.
Оптическая беспроводная связь становится технологией следующего поколения для высокоскоростных, высокопроизводительных внеземных сетей, соединяющих спутники, HAPS и наземную инфраструктуру. Области применения включают быструю передачу данных наблюдения за Землей, возможности подключения в недостаточно обслуживаемых районах, восстановление связи после стихийных бедствий и межконтинентальные сетевые линии с низкой задержкой.
«Отслеживать HAPS с земли с помощью высоконаправленного лазера — это как пытаться держать лазерную указку в центре движущейся монеты на расстоянии десяти миль через атмосферу, которая постоянно смещает луч», — сказал Джонни Труонг (Johnny Truong), технический директор Sceye. «Система должна была установить местоположение платформы, точно направить каждый лазерный импульс к ней и непрерывно принимать отраженные сигналы в том же самом месте на земле, в то время, как HAPS перемещалась в стратосфере. Успешное выполнение этой задачи демонстрирует точность, необходимую для построения оптической связи будущего между землей, стратосферой и космосом».
Демонстрация была выполнена в рамках недавнего полета платформы Sceye ST1, которая стартовала 9 августа из Нью-Мексико и преодолела расстояние почти в 30 000 км (туда-обратно) в стратосфере в Японию и назад. Миссия длилась 30 дней и включала работу над Японией в течение более семи дней. При нахождении платформы над Японией Sceye и SoftBank доказали возможность прямого подключения к немодифицированным устройствам через базовую сеть SoftBank, включая обмен текстовыми сообщениями, голосовые вызовы, доступ в Интернет и трансляцию видео. Тестирование также включало экстренную связь, связь на основе HAPS с беспилотными летательными аппаратами и периферийные вычисления, выполняемые непосредственно на борту платформы.