Специалисты из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали систему связи для Арктики. Чтобы передать сигнал, используют эффект отражения от следов метеоритов, которые пролетают в атмосфере Земли. Такое решение позволит без больших затрат передавать сигналы на большие расстояния (до 1,5 тыс. км) в Арктике, где нет ни спутниковой, ни сотовой связи. Об этом сообщил участник проекта, замдиректора Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ Сергей Завьялов.
"В основном метеорная радиосвязь применяется в тех местах, где не работает обычная – сотовая или спутниковая. При относительно небольшой мощности, необходимой для коммуникатора, порядка 1 киловатта, мы можем передавать сигнал на огромные расстояния, что для Крайнего Севера востребовано, потому что часто там не бывает вообще никакой связи. Я имею в виду в первую очередь поселения на Крайнем Севере и Северный морской путь. То оборудование, которые мы разработали, полностью готово к испытаниям в Арктике", – говорит ученый.
По словам другого участника проекта, научного руководителя Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ Сергея Макарова, для охвата всей российской части Арктики и акватории Северного морского пути необходимо три базовые станции метеорной связи. Напомним, что метеорная радиосвязь может обеспечить дальность сигнала до 1,5 тыс. километров. Он также добавил, что покрытие связи у полюсов могут обеспечить только низкоорбитальные космические станции. Их вывод в космос требует больших финансовых ресурсов, с учетом того, что такая станция сможет находиться над полюсом не постоянно, а для оборота вокруг земли требуется несколько часов.
Решением проблемы стали метеориты. Ученый объяснил, как их свойства применяются. Из-за того, что Земля приплюснута у полюсов толщина ионосферы там тоньше, чем на экваторе. Поэтому, сгорающие в атмосфере метеориты (космические объекты или мусор на орбите Земли), оставляют у полюсов след. Его ученые используют как отражатель радиоволн.
"Идея о создании метеорной связи появилась еще в 1960-е годы. Но тогда с ней работать было невозможно. При современном уровне приемной и вычислительной техники удалось получить новые алгоритмы работы, которые бы позволили использовать в полном объеме отражения сигналов от метеорных следов и обеспечивать надежную связь. Сегодня мы наконец вышли на уровень, когда оборудование для этого проходит экспериментальные испытания", – объясняет Макаров.
Но, по его словам, такая связь находится в зависимости от интенсивности движения метеоров, и поэтому прерывиста. Но из-за регулярно сгорающего большого количества космического мусора и других объектов на орбите Земли, с помощью передатчика можно наладить эффективную систему сигналов sos или оповещения о каких-либо природных катаклизмах (например, волн или цунами, если установить оборудование на морской буй).
Сергей Макаров также отметил, что подобные разработки используются и зарубежными коллегами. Так, канадские ученые применяли метеорную связь, чтобы наблюдать за движением льдов в Арктике. Подобную деятельность ведут и специалисты из Японии и Китая. Российский же интерес вызван стремлением к освоению собственных арктических территорий, где растет число поселений и инфраструктуры. Применение там метеорных станций связи обеспечит самолетное сообщение, навигацию кораблей, а также работу геологоразведочных групп и военных объектов.
"Наша разработка получилась небольшой: ноутбук, антенна и усилитель мощности. Получается довольно компактное исполнение, по сравнению с существующими в мире аналогами (например, у канадских коллег). Аппаратура имеет достаточно небольшие размеры. Ее можно сделать переносимой для человека с помощью специального рюкзака. У нас есть еще одно преимущество. Мы рассматриваем вариант, когда к этим передатчикам будет поставлен 3-киловаттный ветровой генератор, который будет питать энергией такую установку. Это будет полностью автономная система, которая станет относительно дешевой, компактной и экологичной. Такие системы можно будет поставить в разных точках Арктики", – рассказывает Макаров.
Участником проекта стал и индустриальный партнер – компания ЦНИИ "Электроприбор" (Санкт-Петербург). Переговоры по внедрению системы ведутся с НОЦ "Север" в Якутии. Планируется завершение всех исследований и испытаний оборудования в течение 2021 года. Тогда в 2022 году индустриальный партнер приступит к серийному выпуску станций метеорной связи.
Фото на странице: Alberto Restifo / Фотобанк Unsplash
