Zespół naukowców z Uniwersytetu Poczty i Telekomunikacji w Pekinie oraz Chińskiej Akademii Nauk opracował przełomową metodę komunikacji laserowej z satelitów geostacjonarnych. Jak podaje South China Morning Post, osiągnięta prędkość 1 gigabita na sekundę jest pięciokrotnie wyższa od tego, co oferuje Starlink od SpaceX.
Wyścig o przyszłość komunikacji satelitarnej
Osiągnięcie Chińczyków to kolejny etap w intensywnej rywalizacji technologicznej między światowymi mocarstwami w dziedzinie komunikacji satelitarnej. Starlink Elona Muska, który obecnie dominuje na rynku internetu satelitarnego z ponad 7000 satelitów na orbicie, oferuje prędkości rzędu kilkudziesięciu do kilkuset megabitów na sekundę. Dla porównania, chińska technologia obiecuje gigabitowe prędkości – to różnica jak między strumieniowaniem filmu w HD a pobieraniem całego sezonu w kilka sekund.
Ale dlaczego komunikacja laserowa to przyszłość? Tradycyjne fale radiowe, którymi posługuje się większość obecnych systemów satelitarnych, mają ograniczoną przepustowość i są podatne na zakłócenia. Laser oferuje nie tylko znacznie większą przepustowość, ale również większe bezpieczeństwo – wiązka jest bardzo wąska i trudna do przechwycenia.
Problem z atmosferą rozwiązany
Głównym wyzwaniem w laserowej komunikacji satelitarnej są turbulencje atmosferyczne, które zniekształcają i osłabiają sygnał – to jak próba czytania przez falującą wodę. Podczas gdy Starlink działa na stosunkowo niskiej wysokości 550 kilometrów, chińscy badacze pracowali z satelitą znajdującym się na orbicie geostacjonarnej – 36 705 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. To oznacza, że sygnał musi pokonać 66 razy większą odległość.
Badacze opracowali nowatorską metodę “AO-MDR synergy”, która łączy:
- Optykę adaptacyjną (AO) – do korekcji zniekształconego światła
- Odbiór różnorodności modów (MDR) – do przechwytywania rozproszonych sygnałów
Jak to działa w praktyce
Testy przeprowadzono w obserwatorium Lijiang w południowo-zachodnich Chinach, używając 1,8-metrowego teleskopu wyposażonego w 357 miniaturowych, sterowanych indywidualnie mikroluster. System działa następująco:
- Korekcja optyczna: Mikrolustra aktywnie kształtują i korygują docierające światło laserowe, zniekształcone przez turbulencje atmosferyczne.
- Podział sygnału: Skorygowane światło trafia do wielomodowego włókna i zostaje podzielone na osiem kanałów bazowych.
- Wybór najlepszego sygnału: Algorytm analizuje w czasie rzeczywistym siłę sygnału każdego z ośmiu kanałów i wybiera trzy najsilniejsze.
Wyniki? Odsetek użytecznych sygnałów wzrósł z 72% do imponujących 91,1%.
Czemu to ważne dla nas?
To osiągnięcie wpisuje się w szerszy kontekst chińskich ambicji technologicznych. Pekin nie ukrywa, że planuje stworzenie własnej alternatywy dla Starlink – projekty takie jak Guowang czy Hongyan mają docelowo obejmować tysiące satelitów. Jeśli chińska technologia laserowa znajdzie komercyjne zastosowanie, może to znacząco zmienić układ sił na globalnym rynku internetu satelitarnego.
Standardowa komunikacja radiowa osiąga granice przepustowości, podczas gdy popyt na szybkie połączenia internetowe stale rośnie. Komunikacja laserowa oferuje znacznie szerszy zakres częstotliwości, co przekłada się na szybsze i bardziej efektywne przesyłanie danych. W praktyce oznacza to nie tylko szybsze pobieranie plików czy płynniejsze strumieniowanie 4K, ale także możliwość rozwoju nowych usług wymagających dużej przepustowości – od rzeczywistości rozszerzonej po autonomiczne pojazdy połączone z chmurą.
Konkurencja nie śpi
Warto jednak pamiętać, że Chiny nie są jedyne w tej dziedzinie. NASA również intensywnie pracuje nad komunikacją laserową – w 2023 roku z powodzeniem przetestowała system LCRD (Laser Communications Relay Demonstration), osiągając prędkości 1,2 Gb/s. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) rozwija własny program SpaceDataHighway, a prywatne firmy, takie jak Mynaric czy Tesat, inwestują miliardy w technologie komunikacji optycznej.
To nie pierwszy sukces Chin w tej dziedzinie – w styczniu 2025 roku osiągnęli już 100 gigabitów na sekundę w komunikacji laserowej satelita-ziemia, co było dziesięciokrotnym wzrostem względem poprzedniego rekordu. Systematyczne przełamywanie kolejnych barier technologicznych sugeruje, że chińscy inżynierowie traktują ten obszar priorytetowo.
Przeszkody do pokonania
Mimo imponujących wyników laboratoryjnych, droga do komercjalizacji pozostaje wyboista. Komunikacja laserowa wymaga niezwykle precyzyjnego pozycjonowania – odchylenie o ułamek stopnia na wysokości 36 000 kilometrów oznacza chybienie o setki kilometrów na Ziemi. Systemy muszą być również odporne na warunki atmosferyczne – chmury mogą całkowicie zablokować sygnał laserowy.
Dodatkowo, podczas gdy Starlink może zapewnić łączność na całym globie dzięki konstelacji tysięcy satelitów, satelity geostacjonarne pokrywają ograniczone obszary. Stworzenie globalnej sieci wymagałoby znacznych inwestycji i skomplikowanej infrastruktury naziemnej.
Czytaj też: Amazon odpala Project Kuiper – alternatywę dla Starlinka. Czy kosmos pomieści ego miliarderów?
Dla końcowych użytkowników oznacza to potencjalnie szybsze pobieranie plików, płynniejsze strumieniowanie filmów w wysokiej rozdzielczości i ogólnie lepszą jakość internetowej łączności satelitarnej. Pozostaje jednak pytanie, kiedy ta technologia znajdzie komercyjne zastosowanie, czy będzie dostępna poza Chinami i – co równie istotne – ile będzie kosztować. Historia pokazuje, że droga od laboratorium do masowego użytku bywa długa i kręta.