شبکه لیزری جدید می‌تواند ارتباط فضا – زمین را هزار برابر سریع‌تر کند
یک پروژه جدید که با استفاده از فناوری لیزر در ایالت استرالیای غربی راه‌اندازی شده، می‌تواند دنیای ارتباطات جهانی را دگرگون کند. به گفته پژوهشگران، دو ایستگاه زمینی نوری در یک شبکه راهبردی، موفق به دریافت سیگنال‌های لیزری از یک ماهواره آلمانی شده‌اند. این موفقیت راه را برای افزایش ظرفیت ارتباطات فضا به زمین تا هزار برابر هموار می‌کند.
نام این سیستم ارتباطی را «تِرَنت» TeraNet نهاده‌‌اند و این پروژه توسط دانشمند اخترفوتونیک ساشا شِدیوی Sascha Schediwy از دانشگاه استرالیای غربی رهبری می‌شود و توسط آژانس فضایی استرالیا تأمین مالی شده است.
شِدیوی در مصاحبه‌ای گفت: هدف کلی این پروژه، کمک به چشم‌انداز استرالیا برای نسل بعدی اکتشافات فضایی است. از زمان پرتاب اسپونتیک Spuntik I در سال ۱۹۵۷، ماهواره‌ها از طریق امواج رادیویی ارتباط برقرار کرده‌اند. اما با وجود پیشرفت‌های چشمگیر در این حوزه، این امواج به دلیل فرکانس پایین خود، ظرفیت محدودی برای انتقال داده‌ها دارند. بعد از نزدیک به ۷۰ سال، ارتباطات رادیویی دیگر نمی‌توانند با تقاضای عظیم برای انتقال داده‌ها همگام شوند.
با وجود هزاران ماهواره در مدار زمین، حجم عظیمی از داده‌ها جمع‌آوری می‌شود که نیاز به ارسال به زمین دارند. ارتباطات لیزری با فرکانس بالا می‌تواند راه‌حلی برای این مشکل باشد. شِدیوی توضیح داد: با تغییر شیوه ارتباطی به پرتوهای لیزر فروسرخ برای ارتباطات، پهنای باندی به اندازه ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر به دست می‌آوریم.
با این فناوری، می‌توان ویدئوهایی با کیفیت بالا مثلا از زاویه‌های مختلف دوربین و کیفیت 4K ارسال کرد.
ارتباطات رادیویی سنتی معمولا دچار تداخل سیگنال‌ها می‌شوند. اما سیگنال‌های با طول موج کوتاهی که توسط تِرَنت استفاده می‌شود، متمرکزتر هستند.
شِدیوی توضیح می‌دهد: با سیگنال‌های نوری، به جای اینکه پرتوی شما شاید ۱۰۰ کیلومتر عرض داشته باشد، می‌تواند ۱۰۰ متر عرض داشته باشد. بنابراین شما واقعاً در حال هدف‌گیری یک کاربر خاص روی زمین هستید.
با وجود این مزایا، ممکن است تعجب‌آور باشد که چرا ارتباطات نوری تا به حال استفاده نشده بودند. دلیلش این است که این سیستم‌های مبتنی بر لیزر یک نقطه ضعف دارند. برخلاف سیستم رادیویی، سیگنال‌های هدفمند با طول موج کوتاه به راحتی توسط ابرها مختل می‌شوند، که این امر آنها را به گزینه‌ای غیرقابل اعتماد برای ارتباطات ماهواره‌ای تبدیل می‌کند.
تیم پژوهشی یک راه‌حل ساده اما هوشمندانه برای این مشکل ارائه داده است. سیستم شامل چندین ایستگاه زمینی در مکان‌های مختلف است که به یک شبکه متصل هستند، بنابراین حداقل یکی از ایستگاه‌ها همیشه با ماهواره ارتباط برقرار می‌کند. شِدیوی گفت: اگر در پرت Perth هوا ابری باشد، ماهواره می‌تواند داده‌های خود را در مینجنیو Mingenew، ۳۰۰ کیلومتر شمالی‌تر، دانلود کند.
اگر هر دو ایستگاه پرت و مینجنیو توسط ابر مسدود شوند، برنامه تِرَنت یک برگ برنده نهایی دارد: یک ایستگاه زمینی اضافی که بر روی یک خودروی جیپ نصب شده و می‌تواند به هر نقطه‌ای که لازم باشد برای دستیابی به بهترین سیگنال حرکت کند.
اگر این شبکه سه ایستگاهی اولیه موفق شود، تیم پژوهشی مراکز دیگری در شرق استرالیا و نیوزیلند برپا خواهد کرد.
پس از راه‌اندازی، یک شبکه جهانی ارتباطات نوری امکان دانلود مداوم و فوق‌العاده سریع داده‌های ماهواره‌ای را فراهم خواهد شد. این امر می‌تواند در شرایطی که نیاز به اشتراک‌گذاری سریع حجم عظیمی از داده‌ها پیدا می‌شود، مانند واکنش به بلایا به کار آید.