Индустрия особого значения: какие инструменты помогут вывести космическую связь на новый уровень
Сегодня уже никого не удивляют спутниковые тарелки на крышах жилых домов. Смотря телевизор и пользуясь интернетом, мы даже не задумываемся о том, что это происходит благодаря сигналам, подаваемым спутниками с орбиты.
За развитие космической связи в России отвечает госкорпорация «Роскосмос». Один из перспективных проектов ведомства, «Сфера», предполагает создание глобальной сети спутников, способной обеспечить доступ к связи даже в самых отдалённых уголках страны, включая высокие широты.
Согласно концепции проекта, до 2030 года учёные выведут на орбиту несколько сотен космических аппаратов для создания системы передачи данных. Если «Сфера» будет достаточно успешна, в ближайшие несколько лет Россия может выйти в лидеры по числу управляемых аппаратов и качеству связи.
В погоне за прогрессом
Глобальный скачок в своём развитии космическая связь претерпела в последние 10 лет: Илон Маск создал StarLink, Amazon спроектировал AT&T, китайцы создали Qianfan, а Европейское космическое агентство — IRIS-2. Созданием «Сферы» Россия также внесла немалый вклад в развитие космической связи, но, как объясняет аэрокосмический инженер, сооснователь научно-просветительского проекта «Мы верим в космос» Никита Матасов, возможно, это только начало. Перспективы отрасли будут зависеть от темпов развития гаджетов, роста или снижения спроса на интернет-связь, объёма выделяемых инвестиций и уровня конкуренции.
— Для ускорения прогресса в этой области необходимы инвестиции в исследования и разработки, поддержка научных исследований и инноваций, направленных на создание новых технологий, улучшение существующих систем спутниковой связи. Необходимы популяризация отрасли, подготовка кадров, развитие образовательных программ. Этому мы уже уделяем внимание в Центре космических технологий МАИ: формируем научные группы, занимаемся подготовкой высококвалифицированных специалистов, — рассказывает он.
Определяющую роль, подчёркивает эксперт, сыграет и «железо», на базе которого отрасль будет развиваться.
На текущем этапе ситуация с российской космической связью формируется произвольно: предсказать, как именно будет развиваться направление и какая из стран станет безусловным лидером, эксперты пока не могут. При этом нельзя не отметить и небольшое отставание нашей страны от Европы и Штатов в разработке новых типов спутников и интеграции передовых технологий.
— Наша задача, выполняемая в рамках проектной работы, как раз и заключается в том, чтобы сократить этот отрыв, предложить пути решения, модернизировать существующие платформы, сделать аппараты эффективнее. Россия обладает развитой инфраструктурой для запуска спутников и управления ими, но модернизация и расширение этих мощностей требуют дополнительных инвестиций, — объясняет Никита Матасов.
Будущее за новыми стандартами
Одним из наиболее перспективных направлений спутниковой связи эксперты называют развитие сетей на базе стандартов LTE (E-UTRA) или 5G NR.
Речь идет о цифровых технологиях, обеспечивающих максимально оперативную передачу данных. За последние пять лет оба цифровых стандарта претерпели серьёзные изменения, нарастив мощности за счёт внедрения нового ядра, отвечающего за обработку и передачу данных.
По словам Никиты Матасова, секрет этих технологий заключается в том, что для обеспечения связи будут использоваться спутники, находящиеся на низкой околоземной орбите.
— На Земле будут установлены специальные станции, которые будут взаимодействовать со спутниками. Они будут передавать данные от спутников на смартфоны или компьютеры, оснащённые модулями для поддержки LTE или 5G. Это позволит им напрямую подключаться к спутниковой сети, получая доступ к интернету и телефонной связи. Такова идеальная картина, — говорит эксперт.
Чтобы это всё работало, акцентировал внимание Матасов, на практике необходимо запустить и поддерживать на орбите достаточное количество спутников, обеспечивающих покрытие всей поверхности Земли или конкретной территории. Сами технологии LTE и 5G должны быть адаптированы для работы через спутники. Это включает в себя разработку новых протоколов и оборудования, способного эффективно работать в условиях космоса.
Когда все элементы описанной картины будут реализованы, мы сможем пользоваться высокоскоростным интернетом и телефонной связью в любом уголке планеты, независимо от наземной инфраструктуры. Это откроет новые возможности для бизнеса, образования и повседневной жизни.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России
