중국 국기[출처=EPA/연합뉴스]
중국이 지구와 달 사이 40만㎞ 거리에서 양방향 레이저 통신에 성공했다.
29일 중국 관영매체에 따르면 중국과학원 우주응용공정기술센터는 지난 26일 지구·달 레이저 통신 시험에서 40만㎞가 넘는 거리에 양방향 레이저 링크를 구축하는 데 성공했다. 지구와 달 사이 고속 양방향 레이저 통신은 이번이 처음이다.
우주 레이저 통신은 빛으로 정보를 주고받는 방식이다. 대역폭이 넓고 속도가 빠르며 방향성이 정확하고 보안성도 높다. 하지만 거리가 멀어질수록 기술 난도가 급격히 올라간다.
양레이 중국과학원 우주응용공정기술센터 연구원은 "심우주 레이저 통신에는 세 가지 큰 난관이 있다"며 "수십만㎞에 이르는 거리 탓에 광선을 정확히 겨냥하기 어렵고, 지상에 도달할 때쯤이면 신호가 거의 잡히지 않을 만큼 약해지며, 전송 속도도 좀처럼 올라가지 않았다"고 말했다.
가장 큰 난관은 조준이었다. 40만㎞ 떨어진 곳에서 고속으로 움직이는 바늘구멍에 가느다란 빛줄기를 통과시키는 것과 같다. 발사 지점에서 아주 미세한 각도 오차만 생겨도 목표 부근에서는 오차가 발생한다.
연구팀은 위성 궤도와 망원경 설치 오차, 대기 굴절, 레이저 비행시간 등 여러 변수를 종합적으로 계산해 위성과 지상 망원경이 움직이는 중에도 서로를 계속 겨냥하도록 했다.
레이저의 강도도 문제다. 40만㎞를 달려온 레이저는 지상에 닿을 때쯤 광자 몇 개만 남을 만큼 약해진다. 달빛과 별빛, 도시의 불빛까지 섞여 들어와 잡음이 된다.
연구팀은 광자 하나까지 감지할 수 있는 초고감도 검출기를 투입하고, 방대한 잡음에서 유효 신호를 골라내는 신호 인식 알고리즘을 개발했다.
속도도 끌어올렸다. 이번 시험에서 확인된 통신 속도는 상향 초당 1.25메가비트(Mbps), 하향 100Mbps다.
양 연구원은 "8K 월면 고화질 이미지 한 장을 기존 5Mbps 마이크로파 링크로 내려받으려면 4~5분이 걸리지만, 100Mbps급 레이저 통신을 쓰면 12초면 된다"고 설명했다.
그는 "지구와 달 사이 정보 고속도로가 뚫린 만큼 앞으로 더 많고 독창적인 과학 데이터를 확보하게 될 것"이라며 "관련 기술은 유인 달 착륙과 달 과학연구기지 건설, 심우주 탐사에 고속 정보 전송 수단을 제공할 것"이라고 말했다.
댓글
0