O nouă rețea laser ar putea face legătura spațiu-Pământ de 1.000 de ori mai rapidă

O nouă reţea laser prezentată în cadrul unui proiect lansat în Australia de Vest, ar putea revoluționa comunicațiile globale.

Conform cercetătorilor, două stații optice terestre, amplasate strategic în cadrul unei rețele, au recepționat cu succes semnale laser de la un satelit german, deschizând astfel calea pentru a creşte legătura spațiu-Pământ de până la 1.000 de ori în ceea ce priveşte viteza.

Inițiativa „TeraNet” este coordonată de Sascha Schediwy, cercetător în astrofotonică la University of Western Australia (UWA), și este finanțată de misiunea Moon to Mars Demonstrator Mission a Agenției Spațiale Australiene.^[detalii]

O reţea laser ar putea face legătura spațiu-Pământ de 1.000 de ori mai rapidă

De la lansarea primului satelit artificial, Sputnik I, în anul 1957, comunicațiile prin satelit au fost realizate prin unde radio. Cu toate acestea, limitările frecvențelor joase ale undelor radio restricționează capacitatea acestora de a transmite date. După aproape 70 de ani de dezvoltare, aceste tehnologii nu mai pot face față cerințelor masive de transfer de date.^[sursa]

„Scopul principal al proiectului este să contribuie la viziunea Australiei pentru noua generație de explorare spațială”, a explicat Schediwy pentru ScienceAlert.^[sursa]

„Am dus tehnologia undelor radio la limitele sale, dar acum ne confruntăm cu un blocaj”, a afirmat Schediwy.

Cu mii de sateliți care orbitează Pământul, volumul uriaș de date colectate trebuie transmis înapoi. Comunicațiile cu laser de frecvență înaltă ar putea reprezenta soluția acestei probleme.

„Trecerea la raze laser în infraroșu pentru comunicații ne permite să obținem o lățime de bandă de 100 sau chiar 1.000 de ori mai mare”, a subliniat Schediwy.

Printre numeroasele aplicații posibile ale acestei tehnologii, cercetătorii speră că sistemul avansat de comunicații prin satelit va contribui la o legătură mai strânsă între oameni și explorarea spațială.

„Imaginați-vă că putem transmite în direct, din mai multe unghiuri, filmări video 4K ale următorilor oameni care vor păși pe Lună. Este un aspect extrem de interesant al acestei tehnologii.”, a adăugat Schediwy.

Comunicațiile radio tradiționale au tendința de a avea o arie largă de difuzare, ceea ce poate provoca suprapuneri și interferențe între semnale. Spre deosebire de acestea, semnalele de lungime de undă scurtă, utilizate de sistemul TeraNet, vor fi mult mai concentrate.

„În cazul semnalelor optice, raza nu se mai extinde pe o suprafață de 100 de kilometri, ci se restrânge la aproximativ 100 de metri. Aceasta permite o țintire precisă a unui utilizator individual la sol”, a explicat Schediwy.

Deși aceste avantaje sunt evidente, este surprinzător că comunicațiile optice nu au fost adoptate pe scară largă până acum. Cu toate acestea, tehnologia bazată pe lasere prezintă și provocări. Spre deosebire de undele radio, semnalele laser de lungime de undă scurtă sunt susceptibile la interferențe meteorologice, cum ar fi prezența norilor, ceea ce le face o opțiune mai puțin fiabilă pentru comunicațiile prin satelit.

Echipa are, însă, o soluție ingenioasă: rețeaua va include mai multe stații terestre în diverse locații din Australia de Vest, toate conectate la aceeași rețea. În acest mod, se anticipează că cel puțin una dintre stații va avea întotdeauna o conexiune clară cu satelitul, indiferent de condițiile meteorologice.

„Dacă este înnorat în Perth, satelitul poate transmite datele la Mingenew, la 300 de kilometri nord”, a explicat Schediwy.

În cazul în care și stațiile din Perth și Mingenew sunt afectate de nori, programul TeraNet are o soluție de rezervă: un receptor suplimentar montat pe un Jeep, capabil să fie deplasat la orice coordonate necesare pentru a obține cel mai bun semnal.

Dacă această rețea inițială de trei stații va fi un succes, echipa intenționează să colaboreze cu alte organizații din estul Australiei și din Noua Zeelandă pentru a crea o rețea mai extinsă de stații terestre optice în regiunea Australasia, și acesta este doar începutul.

„Australia de Vest este poziționată geografic ideal pentru a face parte dintr-o infrastructură globală de comunicații, având acces la o mare parte din Oceanul Indian și o deschidere către Asia de Sud-Est și regiunea polară”, a mai explicat Schediwy.

Odată creată, o rețea globală de comunicații optice va permite descărcarea continuă și extrem de rapidă a datelor prin satelit. Acest lucru ar putea transforma gestionarea situațiilor care necesită partajarea rapidă a unor cantități mari de date, cum ar fi răspunsul la dezastre naturale.

Deși în prezent sunt doar trei stații terestre, acestea marchează începutul unei noi ere a comunicațiilor spațiale.