Группа исследователей из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) и Университета Западной Австралии (UWA) установила мировой рекорд уровню стабильности передачи лазерного сигнала через атмосферу, пишет журнал Nature Communications.
Разработанная специально для проекта технология фазовой стабилизации вместе продвинутыми самонаводящимися оптическими терминалами позволили ученым создать самую стабильную передачу, позволяющую передавать лазерные сигналы из одной точки в другую без помех со стороны атмосферы.
Ведущий автор исследования Бенджамин Дикс-Мэтьюз, аспирант ICRAR и UWA, заявил, что метод, предлагаемый в рамках его проекта, эффективно устраняет атмосферную турбулентность.
«Мы можем скорректировать атмосферную турбулентность в 3D, то есть влево-вправо, вверх-вниз и, что особенно важно, вдоль линии полета», — рассказывает он. — «Это позволяет нам посылать высокостабильные лазерные сигналы через атмосферу, сохраняя при этом качество исходного сигнала».
Старший научный сотрудник ICRAR-UWA доктор Саша Шедиви отметил, что у исследования есть интересные практические применения.
«Если у вас есть один из этих оптических терминалов на земле, а другой — на спутнике в космосе, вы можете начать изучение фундаментальной физики», — сказал он. «От более точной, чем когда-либо прежде, проверки общей теории относительности Эйнштейна до выяснения, меняются ли фундаментальные физические константы со временем».
Точные измерения этой технологии также находят практическое применение в науках о Земле и геофизике.
«Например, эта технология может улучшить спутниковые исследования того, как уровень грунтовых вод изменяется с течением времени, или облегчить поиск рудных залежей под землей», — сказал доктор Шедиви.
Оптическая связь может безопасно передавать данные между спутниками и Землей с гораздо более высокой скоростью передачи данных, чем текущая радиосвязь.
«Наша технология может помочь нам увеличить скорость передачи данных со спутников на землю на несколько порядков», — сказал доктор Шедиви.
Технология фазовой стабилизации изначально была разработана для синхронизации входящих сигналов для телескопа с квадратной километровой решеткой. Такие телескопы, стоимостью в несколько миллиардов долларов каждый, планируется построить в Западной Австралии и Южной Африке с 2021 года.
