V našem výčtu jednotlivých položek nákladu, který při svém inauguračním letu vynesla raketa Ariane 6, se dostáváme k posledním pár kouskům. Náklad tvořily CubeSaty, které byly během letu vypuštěny. Návratová tělesa, která se měla po posledním zážehu horního stupně vydat do zemské atmosféry a také čtyři pevně připojené vědecké experimenty. Jedním z nich byl i LiFi! Tento experiment se zabýval možností rychlého bezdrátového přenosu dat pomocí světla! Ostatně zkratka vám jistě evokuje jeho vzdáleného bratra, se kterým se setkáváte denně. Pojďme LiFi blíže prozkoumat.
LiFi (v této podobě zkratky mluvíme o samotném experimentu, Li-Fi je přímo popisovaná technologie) je technologický experiment francouzské společnosti Oledcomm, odštěpné firmy univerzity Paris-Saclay. Pracovníci této univerzity společnost založili jako prostředek, jak komerčně využít jimi vyvinutou technologii.
Zdroj: https://www.esa.int/
Bezdrátové připojení využívá každý z nás. Wi-Fi („Wireless Fidelity“) využívá rádiové vlny k přenosu dat bez drátů a poskytuje bezdrátové připojení k internetu a dalším sítím. Li-Fi („Light Fidelity“) dělá totéž pomocí světla, které může pro určité aplikace nabídnout i větší bezpečnost, větší šířku pásma, nižší náklady a spotřebu energie ve srovnání s použitím osvědčené Wi-Fi. Jako světelný zdroj slouží LED diody, které se mohou zapnout a vypnout několikmilionkrát za sekundu. Technologie přitom využívá záření v infračervené části spektra. Společnost Oledcomm tuto technologii vyvinula tak, že převádí světelné informace na binární data a podobá se tedy optické Morseově abecedě. Tato modulace může probíhat více než 10 milionkrát za sekundu! Lidské oko by tedy přenos dat nebylo schopné zaznamenat. Cílem letu na Ariane 6 bylo, zda je tato technologie schopná fungovat i v kosmickém prostoru. Vzhledem k jejím vlastnostem je totiž ideálním kandidátem na využití na družicích a sondách.
Pro kosmické mise totiž umožňuje technologie Li-Fi ultrabezpečné bezdrátové připojení bez rušení a hlavně výraznou úsporu hmotnosti díky eliminaci kabelů odolných proti vlivům kosmického prostředí. Významný krok vpřed představuje také pro interní družicovou komunikaci, tedy výměnu informací mezi různými subsystémy v rámci jedné družice. Ariane 6 se tak při svém prvním letu stala také první platformou, na které byla tato technologie vyzkoušena přímo v kosmickém prostoru.
Experiment LiFi je skutečně malinkatý. Jeho rozměry jsou 40 × 60 × 16 mm a skládá se ze dvou modulů „SatelLiFe“ vzdálených od sebe 80 cm. Oba moduly byly umístěny pod aerodynamickým krytem rakety a už v té chvíli byly schopné komunikovat prostřednictvím technologie Li-Fi. Poté, co detekovaly start, si začaly navzájem vyměňovat data, což týmu umožnilo studovat výkonnost komunikace a zjistit, zda tento experiment zvládne i tvrdé podmínky během samotného startu.
Nebyl to však osamocený, s raketou nesouvisející pokus. Experiment by mohl zjednodušit proces integrace užitečného nákladu na Ariane 6, protože v budoucnu by se ke komunikaci mezi částmi rakety mohla místo kabelů používat právě technologie Li-Fi, což by snížilo hmotnost na palubě, a tedy i množství potřebného paliva. „Experiment LiFi na palubě Ariane 6 bude světovým prvenstvím, protože to bude poprvé, kdy bude technologie Li-Fi zabudována do kosmické nosné rakety, což nám umožní demonstrovat robustnost systémů Li-Fi a nabídnout je dalším misím různých raket, družic a třeba i pilotovaným kosmickým lodím,“ vysvětlil ještě před startem Benjamin Azoulay, CEO společnosti Oledcomm. „Byla to pro nás neuvěřitelná příležitost, kterou nám nabídly ArianeGroup a ESA, jimž bychom chtěli poděkovat. Kromě toho, že jsme byli nedílnou součástí prvního startu Ariane 6, tak jsme díky technické podpoře týmů ArianeGroup rozšířili své dovednosti v různých oblastech.“
Zdroj: https://www.esa.int/
Ostatně nová evropská nosná raketa byla navržena pro všechny možné budoucnosti a jejím jádrem je maximální všestrannost. Ariane 6 by měla dokázat vynést jakoukoli družici nebo náklad na jakoukoli oběžnou dráhu (v rámci své nosnosti). To je možné díky novému restartovatelnému motoru Vinci, který je schopný obstarat širokou paletu profilů misí. O to více zamrzelo, že hned při prvním startu došlo k anomálii, která neumožnila provést deorbitační zážeh. Do budoucna je pro ArianeGroup zásadní, aby se chyba na motoru Vinci už neopakovala. Pro experiment LiFi to znamenalo trochu delší „posmrtný“ život, protože původně měl zaniknout při vstupu stupně do atmosféry. Stupeň však zůstal na vyšší dráze a jeho zánik proběhne mnohem později. Po neúspěšném zážehu nicméně došlo k automatické pasivaci stupně a LiFi byl odpojen od zdroje energie. Společně s dalšími experimenty a návratovými pouzdry tak bude další měsíce a roky neaktivně obíhat Zemi.
„Kromě vzrušení a potěšení, které jsem při realizaci tohoto projektu zažil, je to téměř můj dětský sen, který si plním: pracovat na vývoji evropské nosné rakety Ariane 6! To je přece skvělá příležitost,“ uzavírá Maxime L’huillier ze společnosti Oledcomm, který je zodpovědný za vývoj softwaru pro demonstrátor LiFi. „Nyní doufám, že toto je jen začátek kosmického užití Li-Fi v rámci nosné rakety Ariane 6 a že budu mít to štěstí zažít ještě mnoho startů na oběžnou dráhu.“
Zdroje informací:
https://www.esa.int/
https://www.oledcomm.net
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/06/Ariane_6_infographic_first_passengers
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/06/Further_testing_of_critical_components_by_Oledcomm_engineer
https://www.oledcomm.net/wp-content/uploads/2022/12/Photo-equipe-Oledcomm-LiFi-A-Propos.webp
Asi tomu dobre nerozumim, v cem se to lisi od normalnich laserovych spoju? Vzdyt i SpaceX je standardne pouziva u tisicu svych druzic? Prijde mi to cele jako nejaky blabol.
Máte pravdu – skutečně tomu dobře nerozumíte. Od laserového mezidružicového spojení se to liší tím, že se nepoužívá laser a nejde o spojení mezi družicemi.
Technologie má umožnit vzájemnou komunikaci jednotlivých zařízení v rámci jediné družice, a nahradit tím elektronickou komunikaci prostřednictvím kabelů. V článku je to zcela explicitně řečeno.
To ze tomu nerozumim bylo mysleno jako nadsazka. Clanek je napsany takovym roztomile naivnim stylem. Vypada to, jako by ho psal nekdo kdo nema poneti o cem pise. Viz napr. tato kouzelna souveti:
„Jako světelný zdroj slouží LED diody, které se mohou zapnout a vypnout několikmilionkrát za sekundu. Technologie přitom využívá záření v infračervené části spektra. Společnost Oledcomm tuto technologii vyvinula tak, že převádí světelné informace na binární data a podobá se tedy optické Morseově abecedě. Tato modulace může probíhat více než 10 milionkrát za sekundu! Lidské oko by tedy přenos dat nebylo schopné zaznamenat.“
Nedivte se proto, ze nekdo zpochybnuje informacni hodnotu takoveho clanku.
Zda se jedna o laser (tudiz diodu), nebo diodu je uprimne skoro jedno. Princip je stejny. Nic objevneho na tom neni.
Článek je z části překladem originálu od ESA a tam rádi používají velmi výrazné zjednodušení – to zde není. Nejsem rozhodně odborník na bezdrátové technologie a ani to zde nepředstírám. O Li-Fi jsem si přečetl v souvislosti s tímto článkem a použil jsme také citace přímo od Oledcomm. Prošel jsme si nějaké dokumenty a technické specifikace, abych měl tušení o čem píši. To dělám u každého článku. Nicméně tohle čtou lidé od naprostých laiků po odborníky a je potřeba to nějak předat lidsky a pochopitelně – zjednodušeně.
Diskuze je každopádně otevřená. Nikdo vám nebrání doplnit podrobnosti. Ti, co budou mít zájem je jistě ocení.
Vámi citovaný odstavec má přiblížit technologii Li-Fi tak, aby si to uměl představit i naprostý laik. Nepovažujete se za něj? Ok, tak pro Vás asi ten odstavec nebyl určený a můžete rovnou pokračovat na web firmy uvedený ve zdrojích, kde sice najdete v úvodu velmi podobný odstavec ( takže asi taky nemají ponětí, o čem píšou 🙂 ), ale proklikáte se i na víc podrobností.
Něco jiného je dvojice specializovaných zařízení pro přímou komunikaci (ano, to už bylo vyzkoušeno a v kosmu se používá), a technologie, která sice pracuje na fyzikálně stejném principu, ale umožní připojení více zařízení v rámci družice do
jedné společné „sítě“. Vyvinout to na zemi, ani na tom asi není nic objevného. A když to vyvinete, musíte to otestovat v kosmu, než to nasadíte do provozu. O tom (taky) je ten článek.
Mate samozrejme pravdu. Vas web, vase pravidla. Sami si volite, zda chcete byt plytky bulvar (s vykricniky u naprosto banalnich veci – napr.: „Tento experiment se zabýval možností rychlého bezdrátového přenosu dat pomocí světla!“) nebo seriozni medium podavajici kvalitni informace se vsemi dusledky z toho plynoucimi.
Jsme web popularizující vědu pro širokou veřejnost. Popularizace vždy balancuje mezi faktickou správností a srozumitelností. Někdy vydáme článek laičtější, tam musí odborná veřejnost zatnout zuby. Jindy zase vydáme článek odbornější, tam zase musí zatnout zuby laičtější veřejnost. Základem je ale vzájemné pochopení – aby se odborníci u laických článků nerozčilovali, že to není odborné a aby se laici u odbornějších článků nerozčilovali, že to je moc odborné.
Nejsme vědecký časopis pouze pro odborníky, ve kterém se běžný člověk ztrácí pod záplavou cizích termínů. Nejsme ale ani laciný bulvár, který se řídí heslem „holinky nebo hodinky, oboje se natahuje“. Naším cílem je vzít vědecké téma a přeložit jej do „lidštiny“, aby se i běžný člověk dostal k těm zajímavým informacím a dokázal si pod tím představit něco konkrétního. To je úkol popularizace.
Ještě by bylo dobré upřesnit větu „Popularizace vždy balancuje mezi faktickou správností a srozumitelností.“ Jelikož by mohla být pochopena špatně (a nenapsal jsem ji úplně ideálně, to přiznávám), chci zdůraznit, že popularizace by nikdy neměla být na úkor faktické správnosti. Jde tedy o snahu zachovat pravdivost původního sdělení při změně použitého jazyka, který má být běžným lidem srozumitelnější.
Zrovna tady se přidávám k těm, kteří nepochopili téma článku. Tady nejde o to, jak moc pro laiky to je nebo není – víte, že já nejsem z těch, koho by pohoršovaly příměry pro laiky apod. – tady jde o to, že mi z toho nevyplynulo, v čem je ta technologie nová, ani jakým způsobem to světlo tedy využívá. Je to tedy v tom, že to je síť všesměrově vysílajících zařízení (na kratší vzdálenosti) oproti těm co nejužším paprskům dálkových point-to-point spojů?
(To by dávalo smysl vzhledem k tomu avizovanému využití uvnitř jedné lodi nebo družice na omezení množství kabeláže.)
Přesně tak, uvnitř jedné lodi / sondy / družice vám stačí dioda, která bude blikat a to její blikající světlo „uvidí“ přijímače v útrobách té družice. Nebude tedy potřeba tahat v útrobách kabely.
Díky za potvrzení. To právě z článku nebylo vůbec jasné. Dioda je obecné „zařízení“, laser se realizuje často také (laserovou) diodou. Takže ta inovace je vlastně v řízení a SW kolem toho, podobně jako firmware pro WiFi. To je hodně zajímavé…
Škoda, že o tom není informací víc. I praktických, např. jak budou spolu komunikovat přístroje, které jsou často z konstrukčních důvodů „za rohem“, tj. nevidí na sebe. Myslím, že bude zajímavé to sledovat i do budoucna, až bude informací víc. Např. nebude to u nákladu příštího startu Ariane 6?
Při příštím startu už A6 poletí s klasickým nákladem – francouzskou vojenskou družicí CSO-3. Osobně si myslím, že i když bude přístroj za rohem, tak to vadit nebude. To světlo se v uzavřeném prostoru odrazí a příjemce tak blikání uvidí i když nebude mít přímý výhled na diodu.