Теперь не заглушить: военную авиацию США оснастят лазерной связью

Александр Сычев

Речь идет о внедрении в военную авиацию нового вида связи, которая позволит в режиме реального времени интегрировать в единую систему средства разведки, поражения и управления войсками и оружием. В данном случае, речь пока идет о самолетах ВВС, которые могут также выступать в роли высотных ретрансляторов.

Современную радиосвязь, как известно, уже нельзя считать надежной. Средства радиоэлектронной борьбы могут легко прервать передачу данных и даже вывести из строя важные элементы военной коммуникационной сети. Решение проблемы уязвимости американские военные видят в лазерных технологиях в сочетании со спутниками.

Компании Space Micro предстоит сконструировать капсулу с лазером, которая должна легко размещаться под крылом различных управляемых и неуправляемых летательный аппаратов и передавать до 10 гигабит данных в секунду.

Формат подвешиваемой капсулы выбран не случайно. Командование ВВС США планирует установить эту систему на все уже существующие самолеты и даже беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Поэтому инженерам компании предстоит разработать универсальную капсулу, которую, во-первых, не должны затенять конструктивные элементы корпусов летательных аппаратов, а во-вторых, она не должна ухудшать параметры малозаметности, в частности, истребителя F-35.

При этом в капсулу, помимо оборудования преобразования и модуляции сигналов, необходимо разместить достаточно мощный лазер, способный добить до спутников на орбите. Конечно, современные лазерные технологии позволили значительно миниатюризировать устройства, но все же истребители и тем более дроны сохраняют определенные ограничения по размерам, весу и аэродинамике

Помимо конструктивных сложностей, перед разработчиками стоит немало задач чисто научного характера. Так, движение самолета и турбулентность, возникающая под влиянием аэродинамических сил, создают помехи лазерному лучу. Возникающее дрожание влияет на целостность и непрерывность оптического соединения. Атмосфера Земли также не способствует упрощению задач из-за помех, возникающих при ионизации воздуха лазерным лучом.

Преодолеть эти сложности предполагается с помощью адаптивной оптики. Впервые она появилась в 80-х годах и создавалась для слежения за советскими спутниками. Главными элементами приборов слежения тогда стали особые адаптивные зеркала и программное обеспечение, которое учитывало параметры атмосферных помех.

Компания Space Micro уже обладает собственной системой Deformo, построенной с использованием технологии «двойного адаптивного зеркала», созданной Университетом Джона Хопкинса для НАСА. Эта технология, как утверждают американские ученые, эффективно нивелирует возникающие неопределенности в физике земной атмосферы в приложении к высокоскоростной оптической связи.

Идея использования лазеров в качестве безопасного оптического канала связи в космосе не нова. В начале 1990-х годов компания Lockheed Martin проводила исследования в области лазерной передачи данных. В 2001 году была осуществлена первая лазерная связь между двумя европейскими спутниками. В 2020 году компания General Atomics продемонстрировала свою лазерную систему связи воздушного базирования (ALCoS). Она была разработана для таких БПЛА, как MQ-9 Reaper. Испытания показали, что лазер позволил увеличить пропускную способность, в сравнении с радиочастотными спутниковыми каналами связи, в 300 раз.

Достигнутые успехи настолько воодушевили Министерство обороны США, что Агентству космических разработок Пентагона уже дана команда к 2024 году развернуть группировку из 150 лазерных спутников связи.

Оптический способ передачи данных, в отличие от радио, действительно, имеет много достоинств. Лазер практически невозможно заглушить или перехватить. Чтобы эффективно прервать связь нужно установить между самолетом и спутником преграду, а сделать это невозможно. В случае с сухопутными и морскими силами установлению стабильной лазерной связи может помешать плотная облачность, но в этом случае авиация может выполнять роль высотного ретранслятора. Кстати, компания Space Micro уже год занимается проблематикой преобразования радиочастотных сигналов в оптические и наоборот, и обладает некоторыми наработками.

Еще одним преимуществом лазерных каналов связи является их невосприимчивость к электромагнитным помехам и импульсам. К тому же противник никак не может перехватить сообщения, чтобы постараться быть в курсе чужих дел.

Единственно, чем может навредить противник – сбить спутник или несколько. Но этот вред предполагается купировать созданием плотной сети спутников, военных и коммерческих, которые примут на себя функции утраченного звена. Кстати, спутники Starlink Илона Маска уже используют лазерные каналы для связи друг с другом в космосе, а его компания SpaceX активно сотрудничает с ВВС США.