دریافت یک پیام فضایی از فاصله ۱۶ میلیون کیلومتری زمین

سرانجام دانشمندان می خواهند شبکه جهانی (اینترنت) را به سرتاسر کهکشان گسترش دهند و سازمان «ناسا» به تازگی قطعه‌ای کلیدی و مهم از یک فناوری را اثبات کرد که می‌تواند به ارسال پیام‌ها از طریق لیزر در طول مسافتی حدود ۱۶ میلیون کیلومتر یاری برساند.

این فاصله در حدود ۴۰ مرتبه بیشتر از فاصله کره ماه از زمین است و این اولین باری است که ارتباطات اپتیکال در طول چنین مسافتی ارسال شده است. ما بطور سنتی از امواج رادیویی برای صحبت با فضاپیماهای دوردست استفاده می‌کنیم اما فرکانس های بالاتر نور از قبیل فرکانس نزدیک به مادون قرمز، موجب افزایش پهنای باند و از این رو تقویت سرعت داده می‌شود. اگر ما می خواهیم قادر به ارسال پیام‌های تصویری با وضوح بالا به مریخ و از مریخ به زمین بدون تاخیر زیاد باشیم، در این صورت این همان فناوری‌ است که نیاز داریم.

این تست بخشی از آزمایش «ارتباطات اپتیکال اعماق فضا» (DSOC) سازمان ناسا است و برقراری موفق لینک ارتباط با عنوان «اولین نور» شناخته می شود. «ترودی کورتس» مدیر آزمایش های فناوری در مقر ناسا می‌گوید: دست یافتن به اولین نور یکی از نقاط عطف آزمایش DSOC در ماه های آینده است که راه را برای ارتباطات با نرخ بالاتر داده قادر به ارسال اطلاعات علمی، تصاویر با وضوح بالا و پخش ویدئو در حمایت از جهش بزرگ بعدی بشریت، هموار می‌کند.

ما همگی برای ارتباطات با سرعت بالا روی زمین نیز به فناوری مشابه با فیبرهای نوری متکی هستیم اما این فناوری در اینجا برای کاربرد در اعماق فضا و بهبود روش های کنونی برای بازگرداندن اطلاعات به زمین، انطباق پیدا کرده است.

مهندسان قادرند که موج‌های نور مادون قرمز را به شکل لیزر منتقل کنند. این موجب سریع‌تر شدن حرکت نور نمی‌شود اما اشعه آن را در حد یک کانال (مجرای) باریک محدود و منظم می‌کند. این کار مستلزم نیروی (برق) بسیار کمتری است و همچنین رهگیری آن دشوارتر است.

این بدان معنا نیست که این کار آسانی است. بیت‌های اطلاعات در فوتون‌های ساطع شده توسط لیزر کدگذاری می شوند که این کار مستلزم تعدادی از ابزارهای کار سنگین شامل آرایه‌های ردیاب ابررسانا برای آماده کردن اطلاعات برای انتقال و ترجمه آن در انتهای دیگر مسیر است.

یک چالش دیگر این است که سیستم باید بطور آنی و همزمان، پیکربرندی موقعیت خود را سازگار کند. در این تازه‌ترین آزمایش، فوتون‌های لیزر حدود ۵۰ ثانیه از فضاپیما به تلسکوپ رسیدند و این در حالی است که هر دو در حین این رویداد، با سرعت زیاد در فضا حال حرکت هستند.

فرستنده و گیرنده (transceiver) لیزری که این ارتباط را ایجاد کرد بر روی فضاپیمای «سایک» (Psyche) مستقر است؛ فضاپیمایی که در یک ماموریت آزمایشی دو ساله به سر می‌برد. این فضاپیما با تلسکوپ «هاله» Hale در رصدخانه پالومار در کالیفرنیا ارتباط برقرار کرد.

فضاپیمای سایک برای یک پرواز به دور مریخ برنامه ریزی شده است و بنابراین آزمایش ها ادامه خواهند یافت تا از این طریق این شیوه ارتباطی لیزری نزدیک به مادون قرمز بهبود یابد و اطمینان حاصل شود که به اندازه مطلوب سریع و قابل اتکا است.

«میرا سرینیواسان» مسئول عملیات DSOC در لابراتوار «جت پروپالشن» سازمان ناسا می‌گوید: این یک چالش بزرگ بود و ما کارهای بسیار بیشتری داریم که انجام بدهیم اما برای یک مدت زمان کوتاه قادر شدیم برخی داده‌ها را ارسال، دریافت و کدگشایی کنیم.

۵۸۵۸