Європейське космічне агентство інвестує в майбутнє передачі даних

Європейське космічне агентство (ESA) робить амбітний крок у майбутнє космічних комунікацій, інвестуючи в проєкт HydRON (High Throughput Optical Network) — багатошарову мережу оптичних реле, яка має на меті кардинально змінити спосіб передачі даних між Землею, низькою навколоземною орбітою (LEO), геостаціонарною орбітою (GEO) та навіть глибоким космосом. Ця ініціатива, що є частиною програми ESA ScyLight з оптичних і квантових комунікацій, покликана не лише вдосконалити технології передачі даних, але й зміцнити позиції Європи на глобальному космічному ринку, де конкуренція невпинно зростає. Використовуючи лазерні технології з пропускною здатністю до 100 гігабіт на секунду (Гбіт/с) і потенціалом для подальшого зростання, HydRON обіцяє забезпечити передачу даних у реальному часі, усуваючи затримки, притаманні традиційним супутниковим системам.

Сьогодні супутники на низькій навколоземній орбіті можуть чекати до 90 хвилин, щоб передати зібрані дані на наземну станцію, коли вона з’явиться в зоні видимості. Такий підхід дедалі більше застаріває в умовах, коли попит на миттєвий доступ до інформації стрімко зростає. HydRON пропонує вирішення цієї проблеми завдяки лазерним зв’язкам, які дозволяють передавати дані між супутниками та наземними вузлами без затримок. Це відкриває нові можливості для таких сфер, як спостереження за Землею, оборона, дослідження далекого космосу та навіть прямі послуги зв’язку для пристроїв на Землі. Утім, разом із передовими технологіями приходять і нові виклики: кібербезпека, регуляторні перепони та високі витрати, які можуть уповільнити впровадження системи.

Нещодавно ESA виділила фінансування для розгортання основної космічної інфраструктури HydRON протягом трьох років, щоб продемонструвати її можливості. Проєкт поділений на три складові. Перший і другий елементи (Element #1 та Element #2) охоплюють створення космічної інфраструктури, а третій (Element #3) підтримує нових гравців ринку, які розроблятимуть власні продукти та послуги для інтеграції з мережею. Перший елемент передбачає створення кільця з дев’яти взаємопов’язаних супутників на LEO (плюс один резервний), оснащених оптичними терміналами для передачі даних між наземними станціями та іншими супутниками, коли пряма видимість із Землею відсутня. Канадська компанія Kepler Communications отримала контракт на 36 мільйонів євро (мільйонів) 16 жовтня для розробки цього сегмента. Другий елемент, який очолює європейський гігант Thales Alenia Space за контрактом від 14 лютого, включає супутник на LEO та вузол на GEO, демонструючи багатошарове розширення мережі. Обидва елементи охоплюють повний цикл — від проєктування до випробувань на орбіті, після чого планується дворічна фаза валідації системи.

Третій елемент, за словами менеджера програми ScyLight Харальда Хаусчильдта, передбачає укладення кількох контрактів із новими учасниками ринку. Це дозволить протестувати сумісність їхніх космічних, наземних і повітряних терміналів із орбітальною інфраструктурою, а також перевірити бізнес-моделі цих компаній. Хаусчильдт зазначив, що ESA вже співпрацює з промисловістю над специфікаціями, які виведуть оптичні технології за межі 100 Гбіт/с. Такі демонстрації стануть лакмусовим папірцем для індустрії оптичних реле, визначивши, наскільки швидко ця технологія може стати стандартом.

Kepler Communications, яка вже забезпечує зв’язок із низькою пропускною здатністю для пристроїв за межами наземних мереж завдяки 21 супутнику на сонячно-синхронній орбіті, також розробляє власну релейну мережу. Торік компанія успішно протестувала оптичні міжсупутникові зв’язки між двома прототипами на LEO. До кінця 2025 року Kepler планує розгорнути 10 релейних супутників у рамках першого етапу своєї мережі, а згодом модернізувати обладнання для підтримки як власних цілей, так і місії HydRON. Тим часом NASA також робить ставку на приватний сектор для створення передових релейних систем, відходячи від власної застарілої констеляції TDRS. У 2022 році агентство уклало угоди на 8,5 мільйона з шістьма компаніями, включаючи SpaceX і Viasat, для демонстрації нових сервісів, які можуть замінити TDRS. Цього року ці проєкти мають розпочати випробування.

Спільні зусилля ESA та NASA стануть визначальними для майбутнього галузі передачі даних. Якщо їхні партнери доведуть ефективність високошвидкісних оптичних реле, це може прискорити глобальне впровадження технології. Водночас затримки чи перевитрати коштів можуть передати ініціативу приватним компаніям, які вже будують власні незалежні релейні мережі. Успіх HydRON не лише зміцнить позиції Європи в космічній економіці, але й відкриє нові ринки, де реальний час стане ключовим фактором конкурентоспроможності. Усе це свідчить, що оптичні комунікації — це не просто майбутнє, а реальність, яка вже формується на наших очах.