Ученые из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) и Университета Западной Австралии (UWA) установили мировой рекорд по наиболее стабильной передаче лазерного сигнала через атмосферу.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Communications, австралийские исследователи объединились с исследователями из Французского Национального центра космических исследований (CNES) и французской метрологической лаборатории Systèmes de Référence Temps-Espace (SYRTE) в Парижской обсерватории.

Команда установила мировой рекорд по самой стабильной лазерной передаче, объединив технологию фазовой стабилизации австралийцев с передовыми самонаводящимися оптическими терминалами. Вместе эти технологии позволяли передавать лазерные сигналы из одной точки в другую без помех со стороны атмосферы.

Ведущий автор Бенджамин Дикс-Мэтьюз, аспирант ICRAR и UWA, сказал, что этот метод эффективно устраняет атмосферную турбулентность. "Мы можем корректировать атмосферную турбулентность в трехмерном пространстве, то есть влево-вправо, вверх-вниз и, что особенно важно, вдоль линии полета",-сказал он. "Это как если бы движущаяся атмосфера была удалена и не существует. Это позволяет нам посылать высокостабильные лазерные сигналы через атмосферу, сохраняя при этом качество исходного сигнала."

В результате получился самый точный в мире метод сравнения течения времени между двумя отдельными точками с помощью лазерной системы, проходящей через атмосферу.

Старший научный сотрудник ICRAR-UWA доктор Саша Шедиви сказал, что это исследование имеет интересные приложения. "Если у вас есть один из этих оптических терминалов на земле, а другой на спутнике в космосе, то вы можете начать изучать фундаментальную физику", - сказал он. - Все, начиная с проверки общей теории относительности Эйнштейна более точно, чем когда-либо прежде, и заканчивая открытием, изменяются ли фундаментальные физические константы с течением времени."

Точные измерения этой технологии также имеют практическое применение в науке о земле и геофизике. "Например, эта технология может улучшить спутниковые исследования изменения уровня грунтовых вод с течением времени или поиск рудных месторождений под землей",-сказал доктор Шедиви.

Существуют и другие потенциальные преимущества оптической связи-новой области, использующей свет для передачи информации. Оптическая связь может надежно передавать данные между спутниками и Землей с гораздо более высокой скоростью передачи данных, чем современная радиосвязь.

"Наша технология может помочь нам увеличить скорость передачи данных со спутников на землю на порядки", - сказал доктор Шедиви. -Следующее поколение спутников для сбора больших данных сможет быстрее доставлять на землю важную информацию."

Технология фазовой стабилизации, лежащая в основе рекордной линии связи, была первоначально разработана для синхронизации входящих сигналов для телескопа с массивом квадратных километров. Многомиллиардный телескоп планируется построить в Западной Австралии и Южной Африке с 2021 года.

ИСТОЧНИК