مهرشاد مروجی *
از نخستین روزهای شکل گیری عصر فضا تاکنون از امواج رادیویی
برای ارتباط با فضاپیماها استفاده شده است. اما ماه گذشته آزمایش ابزار نشان دهنده
ارتباط لیزی ماه سازمان فضایی ناسا (LLCD) نقطه عطفی بود در تاریخ ارتباطات فضایی. در این آزمایش با بهره گیری
از پرتوهای لیزی تپشی، دانشمندان توانستند اطلاعات را از مدارگرد اکتشافی اتمسفر و
غبار محیطی ماه (LADEE) از فاصله
385000 کیلومتری (فاصله ماه تا زمین) با سرعتی برابر 622 مگابایت در ثانیه به
زمین انتقال دهند، که این میزان سرعت در ارسال و دریافت اطلاعات به نوبه خود یک رکورد
جدید محسوب می گردد. این نخستین سیستم ارتباطی دو سویه ناسا است که در آن پرتو های
لیزر جایگزین امواج رادیویی شده اند.
حال باید پرسید چالش های پیش رو در جایگزین کردن این سیستم
ارتباطی نوین چه خواهد بود؟ آیا می توان از این پس از پروتوهای لیزر برای انجام
ناوبری های فضایی بهره برد؟
دان کرنول مدیره پروژه (LLCD) پیرامون چالش
های آتی و همچنین موفقیت هایی که تاکنون به دست آمده، توضیحاتی ارائه می دهد.
بزرگترین تغییر در این فرایند توانایی انتقال با نور است. و ما در ابتدای این امر
قرار داریم. او می افزاید طی 50 سال گذشته ما به خوبی از امواج رادیویی برای
انتقال اطلاعات و ایجاد ارتباط بهره برده ایم، اما در حال حاضر بزرگترین نقص آنها
پایین بودن پهنای باند این امواج است به بیان دیگر با توجه به فرکانسی که این
امواج برای انتقال داده ها استفاده می کنند میزان مشخصی از اطلاعات را می توان در
آن ها جای داد. با توجه به ابزار های کنونی، کیفیت و حجم داده ها پهنای باند امواج
رادیویی بسیار محدود است، برای رفع این
مشکل بایستی از فرکانس های بالاتر استفاده کرد و مسلما" فرکانس نور بسیار
بالاتر از امواج رادیویی است، در نتیجه می توان با بهره گیری از نور با پهنای باند
وسیع تر و همچنین سرعت انتقال بیشتر ، داده ها را به نقطه مورد نظر، انتقال داد.
به بیان ساده تر انتقال حجم بیشتری از اطلاعات با سرعت بیشتر در زمان کمتر.
پرتو های لیزر با پهنای باند بالایشان این امکان را به ما
می دهند تا تصاویری با وضوح بسیار بالا و ویدوئوهای سه بعدی از ژرفای فضا بدست
آوریم و همچنین می توانیم با بهره گیری از این سیستم نوین، عملیات های دوربرد
مانند زمین به ماه را انجام دهیم.
در واقع (LLCD) یک ماموریت آزمایشی کوتاه مدت است که قرار است پیش زمینه ای برای ماموریت بلند
مدت نمایش رله ارتباطات لیزی (LCRD) در سال 2017 باشد.
ناسا قصد دارد در طی ماموریت اوپالس (Optical PAyload for Lasercomm Science) قابلیت و امکان انتقال
اطلاعات ویدوئی با حداکثر کیفیت از ایستگاه فضایی بین المللی به زمین و برعکس را
به صورت هم زمان با استفاده از پرتوهای لیزر مورد آزمایش قرار دهد.
آنتن مورد نیاز برای دریافت پرتوهای لیزر (به دلیل دارا بودن طول موج کوتاه تر نسبت به امواج رادیویی) بسیار کوچکتر از آنتن های گیرنده امواج رادیویی است که همین امر هزینه ساخت و نگهداری تجهیزات ارتباطی لیزری را به مراتب کاهش خواهد داد، علاوه بر این امنیت بالای پرتوهای باریک لیزر در انتقال داده ها از دیگر مزایای این فناوری نوین می باشد.