Το λέιζερ της NASA που θα φέρει επανάσταση στις επικοινωνίες στο διάστημα

Η χρήση αόρατων λέιζερ στο διάστημα μπορεί να ακούγεται σαν κάτι από επιστημονική φαντασία, αλλά είναι πραγματική. Η επερχόμενη επίδειξη αναμετάδοσης επικοινωνιών λέιζερ της NASA θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο η υπηρεσία επικοινωνεί με μελλοντικές αποστολές σε όλο το ηλιακό σύστημα.

Αυτά τα λέιζερ θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε περισσότερα βίντεο και φωτογραφίες υψηλής ευκρίνειας από το διάστημα από ποτέ, σύμφωνα με την υπηρεσία. Από το 1958, η NASA χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για να επικοινωνεί με τους αστροναύτες της και τις διαστημικές αποστολές. Ενώ τα ραδιοκύματα έχουν αποδεδειγμένη επιτυχία, οι διαστημικές αποστολές γίνονται όλο και πιο πολύπλοκες και συλλέγουν περισσότερα δεδομένα από ό,τι στο παρελθόν.

Σκεφτείτε τα υπέρυθρα λέιζερ ως την οπτική επικοινωνιακή εκδοχή του γρήγορου διαδικτύου, σε αντίθεση με το εκνευριστικά αργό dial-up. Οι επικοινωνίες με λέιζερ θα στέλνουν δεδομένα στη Γη από μια τροχιά συγχρονισμένη με την περιστροφή της Γης, 22.000 μίλια (35.406 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια της Γης με ταχύτητα 1,2 gigabits ανά δευτερόλεπτο, που είναι σαν να κατεβάζεις μια ολόκληρη ταινία σε λιγότερο από ένα λεπτό, σύμφωνα με το CNN.

Αυτό θα βελτιώσει τους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων 10 έως 100 φορές καλύτερα από τα ραδιοκύματα. Τα υπέρυθρα λέιζερ, τα οποία είναι αόρατα στα μάτια μας, έχουν μικρότερα μήκη κύματος από τα ραδιοκύματα, οπότε μπορούν να μεταδίδουν περισσότερα δεδομένα ταυτόχρονα.

Χρησιμοποιώντας το σημερινό σύστημα ραδιοκυμάτων, θα χρειάζονταν εννέα εβδομάδες για να σταλεί ένας πλήρης χάρτης του Άρη - αλλά τα λέιζερ θα μπορούσαν να το κάνουν σε εννέα ημέρες.

Το Laser Communications Relay είναι το σύστημα αναμετάδοσης λέιζερ της NASA που θα στέλνει και θα λαμβάνει δεδομένα από το διάστημα σε δύο οπτικούς επίγειους σταθμούς στο Table Mountain της Καλιφόρνια και στο Haleakala της Χαβάης.

Οι σταθμοί αυτοί διαθέτουν τηλεσκόπια που μπορούν να λαμβάνουν το φως από τα λέιζερ και να το μεταφράζουν σε ψηφιακά δεδομένα. Σε αντίθεση με τις ραδιοφωνικές κεραίες, οι δέκτες επικοινωνίας με λέιζερ μπορούν να είναι έως και 44 φορές μικρότεροι. Επειδή ο δορυφόρος μπορεί τόσο να στέλνει όσο και να λαμβάνει δεδομένα, πρόκειται για ένα πραγματικό αμφίδρομο σύστημα.

Το μόνο πρόβλημα σε αυτούς τους επίγειους δέκτες λέιζερ είναι οι ατμοσφαιρικές διαταραχές, όπως τα σύννεφα και οι αναταράξεις, οι οποίες μπορούν να παρεμποδίσουν τα σήματα λέιζερ που ταξιδεύουν μέσω της ατμόσφαιράς μας. Οι απομακρυσμένες τοποθεσίες για τους δύο δέκτες επιλέχθηκαν με αυτό το σκεπτικό, καθώς και οι δύο έχουν συνήθως καθαρές καιρικές συνθήκες σε μεγάλα υψόμετρα.

Μόλις η αποστολή φτάσει σε τροχιά, η ομάδα στο κέντρο επιχειρήσεων στο Λας Κρούσες του Νέου Μεξικού θα ενεργοποιήσει την επίδειξη αναμετάδοσης επικοινωνιών λέιζερ και θα την προετοιμάσει για την αποστολή δοκιμών στους επίγειους σταθμούς.

Η αποστολή αναμένεται να περάσει δύο χρόνια πραγματοποιώντας δοκιμές και πειράματα προτού αρχίσει να υποστηρίζει διαστημικές αποστολές, συμπεριλαμβανομένου ενός οπτικού τερματικού που θα εγκατασταθεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό στο μέλλον. Θα μπορεί να στέλνει δεδομένα από επιστημονικά πειράματα στον διαστημικό σταθμό στον δορυφόρο, ο οποίος θα τα αναμεταδίδει πίσω στη Γη.