Novi projekat ‘pokrenut laserom’ koji se pokreće u državi Zapadna Australija mogao bi da revolucioniše globalne komunikacije.
Dve optičke zemaljske stanice u strateško postavljenoj mreži uspešno su primile laserske signale sa nemačkog satelita, kažu istraživači, otvarajući put povećanju kapaciteta komunikacija svemir-Zemlja za neverovatnih 1.000 puta.
Inicijativu „TeraNet“ predvodi naučnik astrofotonike Saša Šedivi sa Univerziteta Zapadne Australije (VA), a finansira je Demonstratorska misija Australijske svemirske agencije Mesec na Mars.
„Ukupni cilj projekta je da doprinese viziji Australije za sledeću generaciju istraživanja svemira“, rekao je Schedivi za ScienceAlert.
Od lansiranja Spuntika I 1957. godine, sateliti su komunicirali putem radio talasa. Njihov signal niske frekvencije ograničava njihov kapacitet za prenos podataka, a nakon skoro 70 godina razvoja, radio-talasna komunikacija postaje nesposobna da prati ogromnu potražnju za prenosom podataka.
„Dovedeno je do apsolutne krajnosti, ali je sada zaista došlo do uskog grla“, rekao je Schedivi.
Sa hiljadama satelita koji kruže oko Zemlje, prikuplja se ogromna količina podataka koje je potrebno poslati nazad. Visokofrekventne laserske komunikacije mogu predstavljati rešenje.
„Prelaskom na infracrvene laserske zrake za komunikaciju, dobijamo faktor od 100 ili 1.000 puta veći propusni opseg“, rekao je Schedivi.
Među brojnim potencijalnim primenama, istraživači se nadaju da će ovaj moćni satelitski komunikacioni sistem pomoći ljudima da se osećaju povezanije sa istraživanjem svemira nego ikada ranije.
„Možemo imati više uglova kamere i 4K video snimak sledećih ljudi koji sleću na Mesec“, rekao je Šedivi. „Mislim da je to zaista uzbudljiv aspekt tehnologije.“
Tradicionalne radio komunikacije obično imaju široko područje emitovanja, što može uzrokovati preklapanje i smetnje između radio signala. Kratkotalasni signali koje koristi TeraNet biće fokusiraniji.
„Sa optičkim signalima, umesto da vaš snop bude možda 100 kilometara [62 milje] u prečniku, može biti 100 metara [328 stopa] u prečniku. Dakle, zaista ciljate pojedinačnog korisnika na zemlji“, rekao je Schedivi.
Sa tako izraženim prednostima u ponudi, moglo bi izgledati iznenađujuće da optičke komunikacije nisu bile šire prihvaćene. Ali ovi sistemi na laserski pogon imaju nedostatak.
Za razliku od svojih radio-talasnih kolega, ciljani kratkotalasni signali su skloni smetnjama. Lasere lako prekidaju oblaci, što ih čini nepouzdanom opcijom za satelitsku komunikaciju.
Tim ima iznenađujuće jednostavno rešenje. Sistem će imati zemaljske stanice na nekoliko lokacija u VA povezane na istu mrežu, tako da se nadamo da će bar jedna stanica uvek imati jasnu vezu sa satelitom.
„Ako je oblačno u Pertu, satelit može da preuzme svoje podatke gore u Mingenju, 300 kilometara [186 milja] severno“, rekao je Šedivi.
Ako su i stanice Perth i Mingenev blokirane oblakom, TeraNet program ima konačnog keca u rukavu: dodatni prijemnik zemaljske stanice montiran na zadnjem delu džipa koji se može odvesti do svih koordinata koje su neophodne za postizanje najboljeg signala .
Ako ova početna mreža sa tri stanice bude uspešna, tim već želi da sarađuje sa drugim organizacijama na istočnoj obali Australije i na Novom Zelandu kako bi uspostavio australsku mrežu optičkih zemaljskih stanica, a to je samo početak.
„VA je geografski idealno lociran da bude deo globalne komunikacione infrastrukture, sa nadzorom nad velikim delom Indijskog okeana i dolaskom do jugoistočne Azije i polarnog regiona“, rekao je Schedivi za ScienceAlert.
Kada se uspostavi, globalna optička komunikaciona mreža će omogućiti kontinuirano, ultra brzo preuzimanje satelitskih podataka. Ovo bi moglo da transformiše situacije koje zahtevaju brzo deljenje velikih količina podataka, kao što je reagovanje u slučaju katastrofe.
Možda su trenutno samo tri zemaljske stanice, ali to će potencijalno najaviti novo svemirsko doba komunikacije.
„Ova demonstracija je ključni prvi korak“, kaže Schedivi.
