Как рыжий кот "попал в космос", гоняясь за лазерным лучом

Жуткий кошмар XXI века – отсутствие связи, а с ней и интернета. Как узнать погоду, заказать еду, да просто добраться домой коротким путем? Для любого горожанина это повод для паники, а для множества деревенских жителей – обыденность.

Без цифровых благ в России живут около миллиона человек, а по всему миру таких почти четыре миллиарда. Неудивительно, что инженеры и изобретатели ежедневно придумывают, как сделать связь качественной и доступной.

Лазер совсем скоро может стать новым средством связи. Недавно NASA впервые передало изображение из дальнего космоса на Землю с помощью пучка света. Скорость была впечатляющая – в сто раз выше используемых сегодня радиоволн. Какие еще новые разработки обеспечат людям бесперебойную связь? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Летающая мобильная вышка

В программе показали Евгения Чистякова из Карелии. В его поселке тоже отсутствует мобильная связь. Чтобы поймать сигнал, он отправляется не в путь, а ввысь. Обычно на крышу дома.

"Иногда если нужен какой-то важный звонок сделать, с кем-то пообщаться, то проблема. Везде связь заикается, ищешь по участку!" – рассказал Евгений Чистяков.

Помочь Евгению постоянно оставаться на связи без риска для жизни уже готовы ученые из Москвы. Достаточно запустить в небо коптер… посадив его на поводок.

В программе можно увидеть "Альбатрос" – летающую мобильную вышку. У нее есть собственный аэродром – отечественный внедорожник. В машине установлены электрогенератор, катушка с кабелем и система управления лебедкой – все, чтобы отправить дрон в небо на сто метров.

Эту летающую мобильную вышку разработали ученые из Института проблем управления Российской академии наук. Выглядит она как дрон, только на длинной веревке. В отличии от привычных коптеров, привязной выносливее. Он поднимает в пять раз больше полезного груза – до 15 килограммов. Летает больше двух… и не часов, а суток. И передает до десяти гигабайт в секунду.

Все благодаря поводку: он легкий, прочный и постоянно подает напряжение.

"На сегодняшний день вышку сотовой связи для того, чтобы построить в любом месте, требуется отвод земли, большие затраты на создание самой вышки и так далее. Мы же приезжаем на автомобиле. В течение 10–15 минут разворачиваем и поднимаем дрон, на котором установлена базовая станция. Это либо ретранслятор, либо это базовая станция сотовой связи. И сразу же может быть организована современная телекоммуникационная инфраструктура. То есть это очень дешевый способ создания вот такой современной телекоммуникационной инфраструктуры", – сообщил доктор технических наук, заведующий лабораторией ИПУ РАН Владимир Вишневский.

При этом коптеру на привязи не нужны спутники – ни ГЛОНАСС, ни GPS.

Помимо основного предназначения, дрон может вести видеонаблюдение и исследование. Жаль, что только на поверхности, а ведь связь часто нужна и под землей.

Экстренная сеть, работающая по принципу "хлебных крошек"

В программе показали кадры последствия техногенной катастрофы в Кемеровской области. Три года назад на шахте "Листвяжная" произошел взрыв метана. Дым по вентиляции заполнил подземные тоннели. В ловушке оказались почти 300 горняков.

Хронологию трагедии до сих пор поминутно помнит спасатель Дмитрий Емельянов. Он был одним из первых, кто пришел на помощь к шахтерам, связь с которыми оборвалась.

"Перегорела вся коммуникация шахты. Была проложена по клетевому стволу именно коммуникация, и люди остались как бы не оповещены об аварии. То есть на поверхности горит, продукты горения попадают в шахту, а людей оповестить получилось невозможно", – рассказал командир взвода Оперативного ВГСВ "филиала Кемеровского ВГСО" Дмитрий Емельянов.

Чтобы вывести людей из шахты, горноспасатели обычно сами спускаются под землю – навстречу тьме, огню, дыму и едким газам. В таких условиях они ищут выживших и прокладывают связь с помощью катушки – это рация с бобиной, на которую намотано 800 метров провода. Кабель тянут вручную, фиксируя каждые пять метров, чтобы он не оборвался. Об обстановке сразу докладывают наверх.

"Не всегда горноспасатели могут передать речью какую-то информацию, так как у нас используются дыхательные аппараты как с масками, так и загубниками. Через загубник разговаривать нельзя, поэтому мы пользуемся звуковыми сигналами. Три двойных сигнала вот так будут звучать – "пи-пи-пи". Это означает, что отделение, находящееся в разведке, вызывает подземную базу", – поделился Дмитрий Емельянов.

Три года назад спасатели смогли вывести из шахты большинство горняков. Но без жертв не обошлось. В результате ЧП погиб 51 человек. Вероятно, такой масштабной трагедии удалось бы избежать, если бы у шахтеров и сотрудников МЧС была надежная связь.

Именно такую систему изобрели российские специалисты Московского института электронной техники. Они создали экстренную сеть, к которой могут подключиться рации, телефоны и любые другие устройства.

"Мы можем по пути следования по какой-то территории оставлять эти устройства друг за другом и связываться с ними. Например, у нас есть первая точка, откуда мы движемся, мы выставляем устройство, грубо говоря, это какой-то штаб или центр, или какие-то люди, с которыми мы хотим постоянно держать связь. Мы можем растягивать эту сеть на достаточно большие расстояния, не теряя связь с важными местами. Они по цепочке будут передавать информацию друг другу, пока не дойдет, грубо говоря, до места назначения", – поделился информацией старший преподаватель кафедры телекоммуникационных систем, руководитель студенческой лаборатории "Мобильные системы связи" НИУ МИЭТ Султансаид Муратчаев.

Этой переносной системе не страшны так называемые "мертвые зоны" – места, где не ловит сотовая и спутниковая связь.

По ним в двухстороннем режиме можно передавать голосовые сообщения, видеофайлы и фото… по принципу "хлебных крошек". Это как в сказке, когда дети оставляли след из крошек, чтобы не заблудиться. Так и эти устройства: если их последовательно расположить на 100 метров друг от друга, информация будет передаваться по цепочке. Работать такая сеть может до шести часов без подзарядки.

"И основная концепция в том, что каждое устройство равнозначно может передвигаться в пространстве и при этом сохранять возможность связываться с ближайшими устройствами. Допустим, мне нужно связаться с устройством, которое я не вижу, но между нами там других два-три устройства. Я могу связаться через них, они передадут информацию, которая мне нужна, и сеть будет функционировать", – отметил Султансаид Муратчаев.

Проблемы со связью бывают не только в глухих местах, но и в центре мегаполисов. Скорость упала, сигнал пропал и вот уже под угрозой срыва не вечерний просмотр фильма, а нервная система. Чтобы сохранить наши клетки, инженеры из Шотландии предлагают… включить свет.

В программе показали необычное устройство – это не проектор, а роутер. Его функция прежняя – раздавать сеть через Li-Fi . Ошибки тут нет, так называется новая технология передачи данных. Вместо радиоволн она использует свет. Улавливая мерцание, передатчик создает код и отправляет приемнику – смартфону или планшету с датчиками. Они считывают шифр и преобразуют в данные.

"В многоэтажном офисе или жилом доме на каждом этаже установлены десятки точек Wi-Fi. Это создает "замусоренность" частотных диапазонов, что отражается на плохой сети. Возникает низкая передача данных или даже обрыв связи. Технология Li-Fi не создает электромагнитных помех. К тому же она обеспечивает максимальную безопасность. Ее сложнее взломать и проследить за интернет-трафиком, чем у привычной сети", – рассказал генеральный директор компании – производителя инфракрасного роутера Алистер Бэнэм.

Правда, есть и минус у технологии. Роутер может общаться с гаджетом только напрямую. Стоит убрать смартфон в карман или выйти из комнаты, контакт тут же разъединится.

Лазерный луч "привел" рыжего кота из космоса на Землю

Куда устойчивее связь у американских инженеров. Они создали лазерный луч, способный передавать информацию не между материками, а между планетами.

Кот по кличке Тайтерс из видео теперь звезда международного масштаба. Это благодаря лазеру – не игрушке, за которой гоняется хвостатый, а лучу, с помощью которого отправили видео. 

Ролик загрузили в компьютер аппарата "Психея", который находился в дальнем космосе на расстоянии в 31 миллион километров. Исследователи уверены, что лазерная технология пригодится космонавтам в межпланетных миссиях.

"Инфракрасный луч отправил 15-секундный ролик прямо к нам в Лабораторию реактивного движения, которая находится в калифорнийском городе Пасадене. На передачу ушло всего полторы минуты. Максимальная скорость составила 267 мегабит в секунду. Получается, что лазер способен передавать данные до ста раз быстрее, чем радиоволновые системы", – поделился информацией директор Лаборатории реактивного движения NASA Лори Лешин.

Связь на земле, в воздухе, в недрах планеты и даже в космосе. С такой скоростью вскоре не останется мест без сети. И, вполне возможно, ученым и инженерам придется придумывать новые устройства – портативные глушилки для тех, кто мечтает хотя бы ненадолго оказаться вне зоны доступа.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.