دریافت یک پیام لیزری از 16 میلیون کیلومتری در فضا

تینا مزدکی: برای ارتباط با فضانوردان و فضاپیماها تا کنون به طور سنتی از امواج رادیویی استفاده می شد؛ اما فرکانس های بالاتر نور، مانند مادون قرمز نزدیک، پهنای باند را افزایش می دهد و بنابراین سرعت داده افزایش پیدا می کند. اگر می خواهیم پیام های ویدیویی با کیفیت بالا را بدون تاخیر قابل توجهی به مریخ و هرجای دیگر ارسال کنیم، در واقع این گامی به سوی فناوری مورد نیاز ما است.

این آزمایش بخشی از آزمایش ارتباطات نوری فضای اعماق ناسا (DSOC) است و ایجاد این ارتباط موفقیت آمیز به عنوان «نور اول» شناخته می شود. به گفته مدیر نمایش فناوری در مقر ناسا، دستیابی به «نور اول» یکی از نقاط عطف حیاتی DSOC در ماه های آینده است که راه را به سوی ارتباطات با نرخ داده ای بالاتر که قادر به ارسال اطلاعات علمی، تصاویر با کیفیت بالا و پخش ویدیو در حمایت از جهش عظیم بعدی بشر هستند، هموار می کند.

همه ما برای ارتباطات زمینی و پرسرعت خود به فناوری مشابهی که در فیبرهای نوری تعبیه شده است تکیه می کنیم، اما در اینجا برای استفاده در فضا و در مقیاس بالا و برای بهبود روش های موجود در جهت بازگرداندن اطلاعات به زمین، این نوع فناوری به شکل خاصی سازگار شده است.

مهندسان به دلیل نور مادون قرمز به راحتی می توانند امواج آن را به صورت لیزری منتقل کنند. این باعث نمی شود نور سریع تر حرکت کند، اما مرتب می شود و پرتو آن را به یک کانال باریک محدود می کند. این به قدرت بسیار کمتری نسبت به پراکندگی امواج رادیویی که رهگیری آن سخت تر است، نیاز دارد.

تصویر تماس فضاپیما و تلسکوپ

این بدان معنا نیست که کار ساده ای است. بیت های داده در فوتون های ساطع شده توسط لیزر کدگذاری می شوند که به تعدادی ابزار سنگین، از جمله یک آرایه آشکارساز با کارایی بالا برای آماده سازی اطلاعات در جهت انتقال و ترجمه آن در انتهای دیگر نیاز دارد. چالش دیگر این است که سیستم پیکربندی موقعیت یابی خود را در زمان واقعی تطبیق دهد. در آخرین آزمایش، حدود 50 ثانیه طول کشید تا فوتون های لیزری از فضاپیما به تلسکوپ برسند.

فضاپیمای سایک

فرستنده و گیرنده لیزری که این اتصال را ایجاد کرد، در سفینه فضایی سایک است که در یک ماموریت نمایشی فناوری دو ساله به سمت کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری حرکت می کند. در طی این آزمایش سفینه فضایی با تلسکوپ هیل در رصدخانه پالومار در کالیفرنیا تماس گرفت. سایک برای پرواز در اطراف مریخ برنامه ریزی شده است؛بنابراین آزمایش ها برای اصلاح و بهبود این روش نوآورانه ارتباط لیزری نزدیک به مادون قرمز و اطمینان از سرعت و اطمینان آن چنان که لازم است، ادامه خواهد یافت.

مدیر عملیات DSOC در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا می گوید: «این یک چالش بزرگ بود و ما هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن داریم، اما برای مدت کوتاهی توانستیم برخی از داده ها را ارسال، دریافت و رمزگشایی کنیم…»

منبع: sciencealert

58323