По случаю Дня Космонавтики временно отвлечемся от римского дорожного строительства и поговорим о космической связи (у нас всё-таки канал о коммуникациях). Конкретно, как связывалась с Землей только что благополучно вернувшаяся команда "Artemis II".

Сразу честно предупредим: технически мы темны и опираемся на тексты специалистов, прежде всего вот на этот, подготовленный каналом "ЗаТелеком". Заранее просим прощения за возможные ошибки и рекомендуем первоисточник.

Если говорить предельно просто, видов связи было три:

1. Старая добрая радиосвязь. Ну, не совсем старая: все-таки на сверхвысоких частотах 2–4 ГГц, то есть как Wi-Fi. Сигнал расходится веером, работает в любых условиях, от погоды не зависит, и ловится без всяких проблем.

Конкретно сначала системой ближней связи и спутниками-ретрансляторами, потом системой дальней космической связи — огромными антеннами в Голдстоуне (штат Калифорния), под Канберрой и под Мадридом. Их разделяет 120 градусов по долготе, так что при любом положении Земли хотя бы одна из станций сигнал поймает.

Антенны специально поставлены в местах, где всегда хорошая погода: что в калифорнийской пустыне Мохаве, что в горах Ламанчи, что в долине Тидбинбилла в предгорьях Австралийских Альп. Там и еще один плюс есть: до цивилизации далеко, радиотишина.

Но, по современным меркам, всё очень медленно и мало (1-2 Мбит/с). Поэтому радиосвязью передавалась базовая информация: пульс космонавтов, атмосферное давление на корабле, команда "включить/выключить двигатели".

2. Более продвинутый Ка-модем, превращающий компьютерные байты в радиоволну. Работает на в десять раз более высоких, по сравнению с радио, частотах 26.5–40 ГГц со скоростью до 50 Мбит/с. Погода при этом желательна хорошая, ясная и солнечная, хотя с переменной облачностью справится.

Можно передавать и данные, и видео. Тоже ловится на антенны дальней космической связи, к которым приспособлен еще и огромный модем.

3. И главная новинка — экспериментальная лазерная связь, которая позволяет передавать картинку качества 4К (3840х2160 пикселей, в два раза точнее, чем Full HD). Там в секунду может проходить до 260 мбит, а нормой считается 80. Почувствуйте разницу!

Связь обеспечивает крохотный (диаметром 10 см) инфракрасный лазерный телескоп, который мигает с частотой 193 000 ГГц (193 терагерца) = миллиарды раз в секунду.

Люди этого мигания вообще не замечают, зато замечает телескоп в Уайт-Сэндсе (Нью-Мехико), который умеет ловить фотоны из корабельного телескопа. Есть еще один, на горе Тейбл-Маунтин в Калифорнии. Для подстраховки. А так все просто: включили, перегнали, выключили. Но это если погода хорошая. В дождь и при облачности все это не работает.

Плюс с учетом того, что корабль залетал за Луну и вообще мог случиться разрыв связи, была разработана специальная технология передачи информации не привычными пакетами, а сразу большими связками (bundles). Которые оседают на промежуточной станции в Канберре и сразу попадают в память. Только после сигнала, что связка принята, корабельный компьютер стирает ее из памяти. А из Канберры спокойно гонят в Хьюстон. Это называется Disruption Tolerant Networking (DTN) — "Связь, равнодушная к помехам".

На корабле за всю эту систему отвечает бортовой компьютер, профессия бортинженера теперь считается устаревшей. На Земле в Центре управления сидят инженеры и следят, чтобы все работало. Астронавты могут только поменять электронные блоки внутри корабля по их указаниям.

Воля и труд человека дивные дива творят!