Как сообщает ssau.ru, молодые ученые и инженеры Самарского университета им. Королёва разработали проект самого компактного и легкого в мире высокоскоростного радиопередатчика для космических спутников сверхмалого класса – пикоспутников формата TinySat или PocketQube. Эти миниатюрные космические аппараты обычно состоят из одного или двух "кубиков" размерами всего 5х5х5 см, поэтому уместить внутри такого "малыша" передатчик с достаточной мощностью и высокой скоростью передачи данных является весьма сложной задачей.​

Согласно проекту, все компоненты самарского радиопередатчика уместятся на электронной плате размером меньше половинки банковской карты – 4х4 см, а общий вес устройства, способного с космической орбиты уверенно держать связь с Землей, не превысит 15 грамм, что в несколько раз меньше, чем у зарубежных аналогов. Проект реализуется в рамках Передовой инженерной аэрокосмической школы (ПИАШ) и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям в виде гранта в размере 1 млн рублей. Срок реализации проекта – 1 год.

"Цель нашего проекта – создание и испытание высокоскоростного радиопередатчика, адаптированного для применения в условиях космоса на сверхмалых спутниковых платформах. Такой радиопередатчик решит задачу увеличения пропускной способности радиоканала космического аппарата и позволит передавать на порядок больший объем информации, чем передатчики, применяемые сейчас на платформах сверхмалых спутников, таких как PocketQube или TinySat. Наша разработка поможет в развитии научно-исследовательского потенциала таких платформ: пикоспутники благодаря их малым размерам гораздо дешевле запускать в космос, чем более крупные аппараты, а наличие скоростного канала связи сделает их более подходящими и популярными для проведения самых различных космических исследований в космосе. Если, например, запустить на орбиту целую группировку пикоспутников, оснащенных такими передатчиками, то это позволит развернуть на Земле сеть спутникового интернета вещей. Такой передатчик подойдет и для разных земных устройств, требующих передачи по радиоканалу значительных объемов информации при малом весе и размере аппаратуры, например, для квадрокоптеров", – рассказал руководитель проекта Сергей Ивлев, инженер ПИАШ Самарского университета им. Королёва.​

По словам Сергея Ивлева, достигнута договоренность, что самарская разработка станет частью перспективной спутниковой платформы одной из российских частных космических компаний, планирующей создать орбитальную группировку сверхмалых спутников для обслуживания абонентов на Земле и для передачи данных с удаленных терминалов. Передатчик также подойдет для использования на стратосферных зондах и атмосферных исследовательских аппаратах.

Ввиду уникальной области применения, доступных коммерческих аналогов разработке самарским ученым обнаружить не удалось. На пикоспутниках, как правило, устанавливаются менее мощные и менее скоростные передатчики, передающие данные со скоростью, исчисляемой максимум десятками килобит в секунду. Пиковая скорость же самарского передатчика составит до 1,2 Мбит с перспективой увеличения до 2 Мбит. По меркам обычных земных пользователей Интернета это, конечно же, немного, но для космоса и для крохотных пикоспутников это вполне приличная скорость.​ ​

"Мы сравнивали характеристики нашего передатчика с данными популярных высокоскоростных зарубежных систем, предназначенных для применения на спутниках большего, чем пикоспутники, формата – CubeSat, в том числе сравнивали с такими радиопередатчиками, как S-Band-Transmitter болгарской компании EnduroSat, TX S-Band голландской ISIS и TX-2400 британской Clyde Space. Сравнение показывает, что наша система будет самой легкой и компактной, например, по весу она будет почти в пять раз легче самого легкого передатчика TX-2400, весящего 70 граммов. Но главное, что благодаря применению современной компонентной базы и интегрированных технологий такой передатчик способен эффективно работать даже на крохотных спутниках, имеющих сильно ограниченный лимит по энергопотреблению", – отметил Сергей Ивлев.

Передатчик будет работать в S-диапазоне, используемом для наземной и спутниковой радиосвязи. Выходная мощность передатчика – 30 dBm (1 Вт), центральная несущая частота – 2,45 ГГц, технология модуляции FLRC. Радиочастотный тракт соберут на основе коммерческих электронных компонентов с высокой степенью интеграции, что позволит повысить эффективность устройства. Специально написанное для этого передатчика программное обеспечение позволит устройству адаптироваться под текущие параметры космической среды и даже сможет частично компенсировать неизбежную со временем деградацию деталей передатчика. Также будет заложена возможность дистанционно обновлять с Земли прошивку как передатчика, так и самого спутника.

"Система будет контролировать большое количество внутренних данных – подстраивать мощность усилителя в зависимости от измеренных параметров, следить за деградацией компонентов и компенсировать изменение параметров радиочастотного тракта. Также в проекте будет применена технология Ranging Engine, позволяющая измерять расстояние между передатчиком и базовой станцией при помощи специального смещенного кодирования – это позволит точнее определять местонахождение космического аппарата на орбите, а в случае использования этого передатчика в земных условиях на квадрокоптере это позволит частично обходиться в полете без системы GPS", – подчеркнул Сергей Ивлев.

В настоящее время ведется работа над отдельными узлами устройства и происходит отладка программного обеспечения. Изготовить и испытать предсерийные образцы радиопередатчика планируется до лета 2025 года.