Nauka

Jak laser pomoże NASA w komunikacji? Będziesz zaskoczony

Jakub Szczęsny
Jak laser pomoże NASA w komunikacji? Będziesz zaskoczony
1

NASA niedawno wysłała w podróż "łowcę asteroid" o nazwie Psyche, który ma za zadanie badać tajemniczą asteroidę - (16) Psyche. Misja ta przynieść nam nie tylko wgląd w wiedzę na temat asteroidę, ale także otworzyć nowy rozdział w dziedzinie komunikacji kosmicznej. Dlaczego? To wtedy będziemy testować laserową komunikację w kosmosie.

Misja Psyche to wyjątkowe przedsięwzięcie, ponieważ dotyczy ona ściśle badanie asteroidy, która jest prawdopodobnie pozostałością metalicznego jądra planety. Ta - jak sądzą naukowcy - kiedyś najpewniej istniała w Układzie Słonecznym. Odkrycie tej asteroidy może nam powiedzieć więcej również na temat struktury metalicznego jądra Ziemi. Ale - to nie wszystko, czego możemy się dowiedzieć w trakcie tej misji.

Polecamy na Geekweek: Starship poleciał. Start rakiety SpaceX uwieczniony na filmach i zdjęciach

Jednym z najważniejszych aspektów misji Psyche jest testowanie komunikacji laserowej w głębokiej przestrzeni kosmicznej. Od początku naszej eksploracji kosmosu, komunikacja kosmiczna opierała się głównie na falach radiowych. Przepustowość danych była ograniczona, a transmisja danych wymagała czasu. Naukowcy planują przełamać te ograniczenia, wprowadzając komunikację laserową w przestrzeni kosmicznej.

Dlaczego komunikacja laserowa jest tak ważna? Odpowiedź tkwi w naturze fal optycznych. Fale optyczne mają znacznie krótsze długości fal niż fale radiowe, a to oznacza, że można nimi przesyłać znacznie większe porcje informacji w tym samym czasie. To z kolei prowadzi do znacznego zwiększenia szybkości transmisji danych, nawet o 10 do 100 razy w porównaniu z tradycyjną komunikacją radiową. Dla naukowców będzie to niezwykle przydatna rzecz - większe ilości danych w krótkim czasie oznacza, że będą mogli oni pozyskiwać więcej danych na temat trwających misji. Albo - będą w stanie przesłać więcej danych do oddalonych sond lub innych instrumentów osadzonych w kosmosie.

Jednak komunikacja laserowa nie jest pozbawiona pewnych wad. Promień lasera musi być precyzyjnie skierowany w kierunku odbiornika na Ziemi, co staje się trudniejsze w miarę oddalania się od naszej planety. Nawet niewielkie odchylenia mogą zakłócić komunikację, dlatego na pokładzie misji Psyche zainstalowano specjalne stabilizatory.

Innym wyzwaniem jest obecność chmur na Ziemi, które mogą blokować promienie lasera. Istotne jest także osłabianie się sygnału w miarę oddalania się od źródła. Komunikacja laserowa ma swoje ograniczenia i o ile na krótkich dystansach sprawdza się świetnie, tak na długich ma całkiem sporo wad, które uwidaczniają się tym mocniej, im bardziej oddalamy się od adresata tych w komunikacji. Mimo tego wszystkiego, testy komunikacji laserowej na misji Psyche są krokiem naprzód w dziedzinie komunikacji kosmicznej. Jeśli testy zakończą się sukcesem, emitery mogą stać się istotnym uzupełnieniem dla tradycyjnych systemów komunikacji radiowej. Przełoży się to na szybszą transmisję danych, a to jest kluczowe zarówno dla misji naukowych, jak i załogowych.

Przewidywania naukowców zakładają wysyłanie terabajtów danych dziennie, co jest nieosiągalne za pomocą obecnych systemów radiowych. Komunikacja laserowa może również pomóc uniknąć przeciążeń w komunikacji kosmicznej, zwłaszcza w obliczu nadchodzących misji załogowych na Księżyc i Marsa. Komunikacja laserowa nie zastąpi fal radiowych, za to na pewno stanie się istotnym elementem nowego podejścia w zakresie komunikacji kosmicznej. Naukowcy bez ustanku poszukują nowych technologii, z których wpierw skorzystają oni - a następnie ich potencjał zostanie wykorzystany w środowisku typowo konsumenckim.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu