ناسا على وشك إطلاق عرض ليزر يمكن أن يحدث ثورة في الاتصالات الفضائية

سيؤدي ذلك إلى تحسين معدلات نقل البيانات 10 إلى 100 مرة أفضل من موجات الراديو. ليزر الأشعة تحت الحمراء ، غير المرئي لأعيننا ، له أطوال موجية أقصر من موجات الراديو ، لذا يمكنهم نقل المزيد من البيانات في وقت واحد.

باستخدام نظام الموجات الراديوية الحالي ، سيستغرق الأمر تسعة أسابيع لإرسال خريطة كاملة للمريخ – لكن الليزر يمكن أن يفعل ذلك في تسعة أيام.

عرض تتابع اتصالات الليزر هو أول نظام مرحل ليزر من طرف إلى طرف تابع لوكالة ناسا والذي سيرسل ويستقبل البيانات من الفضاء إلى محطتين أرضيتين بصريتين في جبل تيبل ، كاليفورنيا ، وهاليكالا ، هاواي. تحتوي هذه المحطات على تلسكوبات يمكنها استقبال الضوء من الليزر وترجمته إلى بيانات رقمية. على عكس هوائيات الراديو ، يمكن أن تكون مستقبلات اتصالات الليزر أصغر بما يصل إلى 44 مرة. نظرًا لأن القمر الصناعي يمكنه إرسال البيانات واستقبالها ، فهو نظام ثنائي الاتجاه حقيقي.

الانقطاع الوحيد لمستقبلات الليزر الأرضية هي اضطرابات الغلاف الجوي ، مثل الغيوم والاضطرابات التي يمكن أن تتداخل مع إشارات الليزر التي تنتقل عبر الغلاف الجوي. تم اختيار المواقع البعيدة للمستقبلين مع وضع ذلك في الاعتبار لأن كلاهما يتمتع بظروف مناخية صافية على ارتفاعات عالية.

بمجرد وصول المهمة إلى المدار ، سيقوم الفريق في مركز العمليات في لاس كروسيس ، نيو مكسيكو ، بتنشيط العرض التوضيحي لاتصالات الليزر وإعدادها لإرسال الاختبارات إلى المحطات الأرضية.

ومن المتوقع أن تستغرق البعثة عامين في إجراء الاختبارات والتجارب قبل أن تبدأ في دعم المهمات الفضائية ، بما في ذلك محطة بصرية سيتم تركيبها في محطة الفضاء الدولية في المستقبل. ستكون قادرة على إرسال البيانات من التجارب العلمية على المحطة الفضائية إلى القمر الصناعي ، والتي ستعيدها إلى الأرض.

يعمل العرض كقمر صناعي للترحيل ، مما يلغي الحاجة إلى أن يكون للبعثات المستقبلية هوائيات ذات خط رؤية مباشر على الأرض. يمكن أن يساعد القمر الصناعي في تقليل الحجم والوزن ومتطلبات الطاقة للاتصالات على المركبات الفضائية المستقبلية – على الرغم من أن هذه المهمة تقارب حجم مرتبة الملك.

وهذا يعني أن إطلاق المهمات المستقبلية قد يكون أقل تكلفة وسيكون هناك مجال لمزيد من الأدوات العلمية.

تشمل المهمات الأخرى قيد التطوير حاليًا والتي يمكنها اختبار قدرات الاتصال بالليزر نظام Orion Artemis II للاتصالات الضوئية ، والذي سيسمح بتغذية فيديو فائقة الدقة بين ناسا ورواد فضاء Artemis المغامرون بالقمر.

وستصل مهمة Psyche ، التي تنطلق في عام 2022 ، إلى وجهة الكويكب في عام 2026. وستدرس البعثة كويكبًا معدنيًا يبلغ طوله أكثر من 150 مليون ميل (241 مليون كيلومتر) بعيدًا واختبر ليزر الاتصال البصري للفضاء العميق لإرسال البيانات مرة أخرى إلى الأرض.