О космических системах связи рассказал доцент радиофака

16:21, 21 августа 2023

Эксперт пояснил, как Россия развивает собственный Starlink и почему «Вояджер-2» передает сигнал

Для получения сигнала «Вояджер-2» специалисты НАСА увеличивают мощность и размер антенн. Фото: unsplash.com / Donald Giannatti.

Доцент департамента радиоэлектроники и связи ИРИТ-РтФ УрФУ Иван Малыгин рассказал о средствах связи. В частности, как удается получать сигнал от «Вояджера-2», какой аналог Starlink разрабатывают в России и опасны ли для здоровья вышки сотовой связи и смартфоны.

Опасные технологии

«Когда изобретают новые технологии, в обществе появляются опасения о безопасности и здоровье. Говорят, когда появился паровоз, исследователи рассчитывали, безопасно ли ездить со скоростью 40 км/час, а автомобили — безопасно ли ездить со скоростью 12 км/час. Считалось, что не будет хватать воздуха, — поясняет Иван Малыгин. — Хотя ученые проводили большое количество исследований, которые показали, что факторов, подтверждающих вредное воздействие сотовой связи на людей нет, представьте себе, что разговаривать по телефону — вредно. Неужели сегодня человек сможет отказаться от смартфона?»

Уровень опасности зависит от интенсивности излучения, поясняет специалист. Основное негативное воздействие смартфонов — нагрев тела, которое вызывает СВЧ-излучение. Но, к примеру, когда человек загорает, он подвергается воздействию солнечного излучения до такой степени, что кожа меняет цвет, однако многих это не останавливает.

«Я работаю с СВЧ-излучением лет 30 и примерно знаю опасные для жизни уровни. Так вот, у смартфонов слабое излучение, от них еще никто не загорал, — говорит Иван Малыгин. — Врачи, которые говорят, что детям нужно меньше пользоваться смартфоном, конечно, правы. Ребенок в целом должен вести активный образ жизни, а не сидеть с телефоном».

Удивительный «Вояджер»

Два американских космических зонда «Вояджер», запущенные в 1977 году НАСА, — один из самых результативных исследовательских проектов. Оба «Вояджера» исследовали дальние планеты Солнечной системы и впервые передали качественные снимки Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. «Вояджеры» стали третьим и четвертым космическими аппаратами, план полета которых предусматривал вылет за пределы Солнечной системы (первыми двумя были «Пионер-10» и «Пионер-11»). Несмотря на то, что аппараты запустили более 40 лет назад, «Вояджер-2», который находится на расстоянии более 20 млрд км от Земли, все еще передает сигналы.

«В космосе сигнал может передаваться очень далеко. На сегодня получать сигнал от „Вояджера-2“ позволяет, во-первых, его источник энергии, который все еще работает, и, во-вторых, приемная антенная система, характеристики которой специалисты НАСА по мере удаления зонда постоянно улучшают: увеличивают площадь поверхности и чувствительность приемного устройства. Дело в том, что Земля постоянно „шумит“ и мешает. Но рано или поздно мы потеряем сигнал: либо сядет батарейка в зонде, либо уровень шума превысит полезный сигнал», — полагает Малыгин.

Спутниковый ШПД

В конце 2022-го с космодрома Восточный стартовала ракета-носитель «Союз-2.1б», которая вывела на орбиту первый аппарат федерального проекта «Сфера» — «Скиф-Д». По данным Роскосмоса, с помощью нового спутника будут отработаны технологии предоставления услуги широкополосного доступа в интернет на всей территории России. Аппараты этого проекта будут работать на высоте около 8 тыс. км (средняя круговая орбита), которая выбрана так, чтобы обеспечить приоритетное покрытие прежде всего территории нашей страны меньшим количеством спутников в сравнении, например, с несколькими тысячами КА Илона Маска.

«Идея Илона Маска создать высокоскоростной спутниковый интернет не нова. Во-первых, в России уже используют спутниковый интернет, к примеру, датчики нефтепроводов, газопроводов в удаленных местах, где нет связи, передают информацию на спутник. Такой интернет можно даже „провести“ на даче: оборудование стоит 15–20 тыс. рублей. Но пока скорость такого интернета невысока — 1–2 Мб: в игры не поиграть, но почту получать можно. Во-вторых, Россия развивает проект „Сфера“, правда, только над территорией нашей страны», — поясняет Иван Малыгин.

Задача проекта «Сфера» — создать глобальную сеть спутников (для коммуникации и мониторинга), в основе которой несколько региональных систем (для связи — «Скиф», «Ямал», «Экспресс», «Экспресс-РВ», «Марафон»; для мониторинга — «Беркут-Х», «Беркут-О», «Беркут-ВД», «Беркут-С» и «Смотр»). В общей сложности для проекта «Сфера» планируется создать более 600 космических аппаратов.

«Цель нашего проекта — закрыть задачи по стране. Илон Маск, насколько я понимаю, просто искал полезную нагрузку для ракет. На сегодня у Starlink 1,5 млн абонентов, меньше, чем у сотового оператора „Мотив“», — уточняет Иван Малыгин.

Анна Маринович