Московский авиационный институт нашел способ бороться с помехами от электроракетных двигателей для связи в дальнем космосе

Ученые Московского авиационного института (МАИ) завершили цикл исследований, направленных на повышение эффективности систем дальней космической связи с межпланетными аппаратами, оснащенными электроракетными двигательными установками (ЭРДУ). Проект выполнен в рамках гранта Российского научного фонда №23-19-00515 под руководством профессора кафедры 408 «Инфокоммуникации» МАИ, доктора технических наук Андрея Плохих, сообщил CNews представитель института.

Проблема электромагнитных помех

В число ключевых направлений, развиваемых в России в рамках национального проекта «Космос», входит исследование межпланетного космического пространства. Перед разработчиками стоит задача создания космических аппаратов с увеличенным сроком активного существования — решить её помогают электроракетные двигатели, создающие тягу за счёт ускорения заряженных частиц в электрических и магнитных полях.

«Высокие значения удельного импульса, характерные для ЭРДУ, способствуют значительному сокращению необходимого топлива и продлению жизненного цикла космических миссий. Это особенно важно при планировании длительных исследований в условиях дальнего космоса. Однако работа таких двигателей сопряжена со сложными электродинамическими процессами, возникающими при ионизации и ускорении компонентов топлива, в результате которых может возникать помеховое излучение, снижающее пропускную способность каналов космической связи, что особенно критично на сверхбольших удалениях от Земли», — отметил Андрей Плохих.

Метод разделения сигналов и ретрансляторы

Для повышения эффективности систем связи с межпланетными аппаратами, оборудованными маршевыми электроракетными двигателями, учёные МАИ предложили применять методы слепого разделения сигналов, в частности — метод анализа независимых компонент. Он позволяет эффективно отделять сигналы от помех на основании их статистических свойств.

Вторая проблема, которую решали разработчики, — затухание сигнала в космическом пространстве с ростом расстояния. Для её решения традиционно используются промежуточные космические аппараты — ретрансляторы, оснащённые высокоэффективными приёмо-передающими системами. Например, при двухзвенной схеме ретранслятор принимает сигнал основного аппарата, а затем передаёт его на Землю.

«Это даёт выигрыш в уровне сигнала и, соответственно, пропускной способности канала связи. Космические аппараты-ретрансляторы могут располагаться, например, на орбитах вокруг Солнца или в точках либрации — местах, где гравитация планеты назначения и Солнца уравновешена. Использование ретрансляторов даёт возможность также бороться с ухудшением качества связи при засветке Солнцем в момент его нахождения на линии "Земля – космический аппарат"», — сказал Андрей Плохих.

ПО ТЕМЕ: Карта с возвратом до 30% за покупки техники — бесплатно
Карта с кешбэком до 10% на электронику — бесплатная доставка

Контекст

• Биткоин: $61624 (24ч: -3.0%)
• Ethereum: $1643.85 (24ч: -7.3%)