Япония испытала лазерную технологию связи на высоте 20 км для интернета будущего

Корпорация SoftBank в партнерстве с Университетом Хитоцубаси и Национальным институтом полярных исследований Японии успешно протестировала систему лазерного наведения для высотной телекоммуникационной платформы HAPS, парящей в стратосфере на высоте около 20 км. Данная разработка призвана лечь в основу перспективных оптических сетей, способных бесшовно объединять наземные коммуникации, стратосферные узлы и космические спутники.

В ходе эксперимента применялся аппарат американского производства от компании Sceye, оборудованный бортовым уголковым отражателем (CCR). Подобная оптика обладает уникальным свойством возвращать падающий световой поток точно к источнику независимо от угла падения луча.

С земной поверхности за объектом следил компактный мобильный лазерный модуль. Он непрерывно посылал в направлении HAPS короткие импульсы и фиксировал слабый обратный сигнал от отражателя. По заявлениям SoftBank, опирающимся на открытые источники, это первый в мире успешный опыт наземной лазерной дальнометрии для аппарата, выполняющего задачи в стратосфере.

Трансляция пользовательского трафика в этот раз не предполагалась: пассивный отражатель физически не способен обрабатывать или генерировать информацию. Ключевой целью испытаний была проверка механизмов обнаружения, прицеливания и удержания подвижной цели.

Для лазерных коммуникаций этот этап критически важен. В отличие от всенаправленных радиоволн, узконаправленный лазерный луч требует от наземной аппаратуры ювелирной точности: необходимо мгновенно вычислить координаты объекта на 20-километровой высоте, сфокусировать оптику и непрерывно сопровождать движущуюся цель с учетом ее пространбественной ориентации.

Данный комплекс технологических процедур обозначается аббревиатурой PAT (pointing, acquisition and tracking — наведение, захват и сопровождение). Применение пассивного элемента позволило отработать эту концепцию еще до интеграции на HAPS полноценного лазерного терминала.

Тестирование проходило 23–24 августа 2026 года над морской акваторией близ мыса Мурото в японской префектуре Коти. Накануне инженеры провели серию калибровок и оптимизировали программное обеспечение. Наземный комплекс продемонстрировал способность стабильно обнаруживать и вести платформу, одновременно излучая импульсы и принимая отраженный свет. Параллельно эксперты зафиксировали параметры затухания лазера при прохождении сквозь толщу атмосферы.

Полученные эмпирические данные незаменимы для проектирования полноценных линий оптической связи. Они позволят инженерам точно рассчитать необходимую мощность передатчиков, чувствительность фотоприемников и оптимальную компоновку бортовых систем.

Согласно оценкам SoftBank, требования к прецизионности лазерного трекинга для космических аппаратов примерно на порядок строже, чем для стандартной лазерной передачи. Стоит отметить, что в тестах задействовали маломощный лазер, а в целях безопасности комплекс был оборудован автоматикой экстренного отключения луча при появлении в зоне видимости пилотируемой авиации.

Следующим рубежом станет запуск двусторонней оптической связи. Вместо пассивного зеркала на платформу HAPS установят приемопередатчик (трансивер), способный самостоятельно обмениваться лазерными данными.

В перспективе SoftBank намерена выстроить многоуровневую трехмерную экосистему связи, где наземные сегменты будут коммуницировать через стратосферные ретрансляторы не только между собой, но и с низкоорбитальными космическими аппаратами. Высокоскоростные лазерные магистрали призваны обеспечить максимальную пропускную способность всей сети.

Параллельно специалисты SoftBank и Sceye изучают возможность использования HAPS в роли высотных сотовых вышек для обеспечения прямой связи со стандартными смартфонами. Коммерческий запуск подобных сервисов компании планируют начать уже в 2027 году.

Источник: iXBT