Рыжий кот прокладывает путь марсианским поселенцам: забавное видео пришло на Землю с расстояния 30 млн км

Фото: NASA / JPL Caltech

Миллионы людей во всем мире рассматривают видео кота, который гоняется за красной лазерной точкой. Людям говорят, что речь идет о невероятной технологии. Но в чем тут технология, почему это в самом деле прорыв, и причем тут Марс и пришельцы? Давайте разберемся.

ЧТО ПРОИЗОШЛО

В октябре прошлого года с Земли стартовал космический зонд Психея. Его цель – одноименный астероид между Марсом и Юпитером, который, как считается, целиком состоит из никеля и железа. И зонд нашпигован новинками. Например, на нем плазменный двигатель, концепцию которого разработали в СССР, на ОКБ «Факел». Лететь еще долго, до 2029 года.

Перед стартом на борт загрузили видео очень высокой четкости с тем самым котом. Кот – его зовут Тейтерс – любимец одного из сотрудников Лаборатории реактивного движения. Все кошки любят играть с лазерной указкой. Зачем же такое видео понадобилось в космосе?

Дело в том, что Психея, пока летит, испытывает новый вид связи – лазерный. И именно по лазеру, а не с помощью радиосигнала, Психея передала на Землю заранее записанное видео кота. С расстояния 30 миллионов километров. Это в 80 раз дальше, чем Луна. В высочайшем качестве.

Лазер – ближнего инфракрасного диапазона (на таком диапазоне работает ваш пульт от телевизора). Инфракрасный свет меньше поглощается в космосе и в атмосфере, чем видимый. Сигнал шел до Земли – со скоростью света – 101 секунду. Скорость передачи данных составила 267 мегабит в секунду, это лучше, чем скорость интернета у большинства пользователей, даже на выделенных каналах. Сигнал принял телескоп в Калифорнийском технологическом институте. Причем народ, получая сигнал, смотрел его в реальном времени, его не пришлось загружать, усиливать и обрабатывать.

Как это работает, и почему это так важно?

Видео, как Тейтерс играет с лазерной указкой, доставлено по оптической связи. Фото: NASA / JPL Caltech

ОСЕДЛАТЬ ЛУЧ СВЕТА

В любом уважающем себя радиокружке делают «световой телефон». Лазеры более чем доступны – например, игрушки, которые так веселят котов, стоят в России около 50-500 рублей. Почему бы и не сделать.

Сначала надо заставить луч лазера колебаться в такт звуку. Это несложно. Затем принять сигнал – на другом конце стола. Сигнал улавливает фотодиод, копеечное устройство, преобразующее свет в электричество. Поскольку внутри луча уже «зашит» звук, это электричество просто подается на динамики. И дети, к их восторгу, слышат речь и музыку, переданную светом.

Точно так же можно передать и видео. Это немного сложнее, но и такие устройства делают подростки в кружках.

Но все меняется, когда вы хотите провернуть такое же на большом расстоянии, а особенно в космосе. Надо точно прицелиться. Луч лазера быстро ослабевает и рассеивается. Копеечные детали и кошачьи лазерные указки в сторону, применяются мощные агрегаты, которые жрут колоссальное количество энергии. Мощные компьютеры должны обрабатывать сигнал. Именно поэтому технология и не применяется, с тем же Вояджером, который на окраинах Солнечной системы, говорим по старинке, по радио.

И новаторство этого опыта в том, что все прошло без шума и пыли, как бы буднично. Нет на Психее мощных источников энергии. Приемник – всего лишь среднего размера телескоп, каких в мире сотни. Никакой особой обработки сигнала. Словно постоянно это делаем. И – конечно, высочайшая скорость, а также качество.

ЗАЧЕМ ЭТО НАДО

Исторически для дальней связи мы применяем радио. Когда-то изобрели, и так и застряли на этой стадии. Телевидение – это радио, мобильный интернет – тоже. И кажется, зачем от добра добра искать? Но радио далеко не лучший способ транслировать данные. Главная причина: низкая частота радиоволн. Физику не обманешь: если частота колебаний небольшая, в такую волну не засунешь много информации. Именно поэтому современные системы связи, 4G, 5G, используют волны все большей частоты. Но это все еще радио.

Частота колебаний света громадна по сравнению с радио. Свет может передавать очень много информации. Что и показал опыт на Психее: тяжеленное видео принялось и загрузилось влет. Итак, будущее за светом.

Когда мы освоим Марс, мы не сможем управлять марсианской колонией по радио. Надо передавать много данных. Надо управлять тысячами «умных» устройств. Поэтому – только свет. Психея, которая летит в те края, и пробует, каково это будет.

Можно фантазировать дальше, и вообразить, что люди – или роботы – окажутся и на Юпитере, и на Венере, так что нам придется создать глобальную систему лазерной коммуникации. Но … почему только люди?

Вот уже более полувека радиотелескопы слушают небо в поисках инопланетян, и пока не услышали ничего. Скорее всего, развитые цивилизации не применяют радио для связи. Они пользуются светом, а то и его еще более коротковолновыми разновидностями, рентгеном, гамма-лучами. Мы даже не пытались искать такие сигналы. Не пробовали найти инопланетные лазеры, хотя теоретические работы на этот счет есть.

Может быть, первый контакт с иным разумом состоится именно с помощью света.

Но есть в этой истории еще один момент. Разработчики опыта объясняют, почему передали именно видео кота: все любят кошек! Думаю, дело тут немного глубже. Человек начинает подспудно понимать, что следующий шаг в своем цивилизационном развитии он сделает только вместе с животными. Не один, как гордый самозваный царь природы, а – все вместе. Недавно сообщили, что ученым удалось поговорить с китом, послав ему сигналы и получив ответ. Это поможет установить контакт и взаимопонимание с инопланетянами, подчеркивали авторы исследования. Похоже, это первый опыт межвидового общения.

Разум, которым Земля отличается от всех известных нам планет, сосредоточен не только в наших головах. Это наше общее достояние с китами, кошками, собаками, да с кем угодно. И яркая демонстрация инженерных достижений – она еще и об этом.