آزمایش لیزری جدید ناسا برای تسریع ارتباطات فضایی

ناسا آزمایش لیزری جدید خود را که برای سرعت بخشیدن به ارتباطات فضایی آماده می‌شود، پس اینکه دو سال به تعویق انداخت، اکنون به منظور آغاز عصر جدیدی از خدمات لیزری و ارتباطات فضایی طی هفته‌های آینده انجام می‌دهد.
به گزارش واحد خبر مرکز مطالعات و پژوهش های فلکی نجومی به نقل از isna و اسپیس، ناسا می‌خواهد یک لیزر را در فضا آزمایش کند تا ارتباطات فضایی را سرعت ببخشد.
پس از دو سال تأخیر، آزمایش ابزار "نمایش تقویت ارتباطات لیزری"(LCRD) برای تاریخ ۴ دسامبر آماده پرتاب شده است. این ابزار با موشک "اطلس وی"(Atlas V) و بر روی ماهواره "برنامه آزمایش فضایی وزارت دفاع آمریکا-۶"(STPSat-۶) به فضا خواهد رفت.
پرتاب این ماموریت که اکنون برای ارسال از ایستگاه نیروی فضایی "کیپ کاناورال" در فلوریدا برنامه‌ریزی شده است، به دلیل مشکلات متعدد در سال ۲۰۱۹ به تعویق افتاد. اما محققان گفتند که زمان‌بندی انجام این ماموریت هنوز هم به اندازه کافی خوب است تا به برنامه "آرتمیس" در راستای بازگشت انسان به کره ماه در سال ۲۰۲۵ کمک کند.
"بدری یونس" معاون مدیر برنامه ارتباطات فضایی و ناوبری ناسا در جریان یک تله‌ کنفرانس به خبرنگاران درباره این آزمایش لیزری گفت: این فناوری از بسیاری جهات بسیار حیاتی است.
ناسا می‌گوید، لیزرها ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بیشتر از استفاده از فرکانس‌های رادیویی اجازه ارسال داده به زمین را می‌دهند که اشتهای رو به رشد ناسا و دریافت اطلاعات از فضا را برآورده می‌کند. ارتباطات لیزری به فضاپیماها و کاوشگرها اجازه می‌دهد تا داده‌های حجیم مانند تصاویر با کیفیت ۴K را با سرعت بسیار بیشتری به سمت زمین ارسال کنند.
همانطور که اشاره شد، این سیستم می‌تواند حجم داده‌های انتقالی را بین ۱۰ تا ۱۰۰ برابر نسبت به فناوری کنونی افزایش دهد. به طور مثال با ابزار کنونی، انتقال اطلاعاتی نظیر نقشه کامل مریخ به زمین، ۹ هفته طول می‌کشد، اما با لیزر می‌توان در ۹ روز چنین اطلاعاتی را منتقل کرد.
هم ناسا و هم بخش خصوصی در حال برنامه‌ریزی ماموریت‌های متعددی به کره ماه در دهه ۲۰۲۰ با استفاده از برنامه "آرتمیس"(Artemis) هستند و برای انتقال سریع اطلاعات به این فناوری احیاج خواهند داشت.
"بدری یونس" خاطرنشان کرد: انتقال ماموریت‌ها به استفاده از لیزر همچنین از مشکلات ازدحام بیش از حد طیف فرکانس رادیویی جلوگیری می‌کند. این مشکل به دلیل افزایش صور فلکی ماهواره‌ها در مدار نزدیک زمین بیشتر شده است و شرکت‌ها اغلب با چالش‌ مواجه هستند.
البته این ابزار در حال حاضر در این آزمایش تا مدار ماه پیش نخواهد رفت، اما به مدار ژئوسنکرون یا زمین‌آهنگ در ارتفاع ۳۵ هزار و ۷۸۶ کیلومتری سفر خواهد کرد تا ارتباطات لیزری را حداقل برای دو سال آزمایش کند. این آزمایش به دنبال مجموعه آزمایش‌های دیگر ناسا بر روی فناوری لیزر در سال‌های اخیر انجام خواهد شد، زیرا ناسا در تلاش است تا در نهایت این فناوری را برای استفاده فضانوردان عملیاتی کند.
شاید معروف‌ترین این آزمایش‌ها در سال ۲۰۱۳ انجام شد، زمانی که ابزار "ارتباطات لیزری قمری" بر روی فضاپیمای" اتمسفر و گرد و غبار قمری ناسا"(LADEE) با ارسال داده‌ها از مدار ماه با سرعت ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه، رکورد سرعت ارتباطات لیزری فضایی را شکست. "LADEE" قبل از سقوط عمدی به سطح ماه، هفت ماه را در مدار ماه صرف مطالعه غبار ماه کرد.
مقامات ناسا خاطرنشان کردند که این ماموریت جدید بسیار طولانی‌تر از سایر تلاش‌های کوتاه موفقیت‌آمیز خواهد بود.
"ترودی کورتس" مدیر اداره ماموریت فناوری فضایی ناسا در این تله‌کنفرانس گفت: این سیستم جدید نه تنها نرخ انتقال داده‌های بالاتری را ارائه می‌دهد، بلکه حجم، وزن و قدرت ماموریت‌ها را بهینه می‌کند. این فناوری نسبت به فناوری‌های کنونی، کوچک‌تر و کم‌حجم‌تر و دارای وزن کمتر و مصرف انرژی کمتری خواهد بود.
اما رسیدن به روز پرتاب این ابزار به هیچ وجه آسان نبوده است. پرتاب آن اولین بار در سال ۲۰۱۱ تصویب شد، اما این ماموریت تا سال ۲۰۱۸ با چالش‌های فراوانی روبرو شد و در نهایت نیز پرتاب آن از سال ۲۰۱۹ تا الان به تعویق افتاد که شیوع بیماری همه‌گیر کووید-۱۹ در مارس ۲۰۲۰ و اعمال قرنطینه‌های ایمنی، در بروز مشکلاتی در زنجیره تامین که هنوز گریبان‌گیر صنعت فضایی است، در آن موثر بود.
اما به زودی کارهای لیزری بیشتری از سوی ناسا انجام خواهد شد. انتظار می‌رود که ماموریت سرنشین‌دار "آرتمیس ۲" که اکنون برای سال ۲۰۲۴ هدفگذاری شده است، یک سیستم ارتباطی نوری فضاپیمای "اوریون" را برای ارسال بازخورد ویدئویی با کیفیت فوق‌العاده به زمین آزمایش کند.
ارتباطات لیزری روزی قدم به فراتر از منظومه شمسی خواهند گذاشت. ناسا پس از پرتاب یک ماموریت لیزری در سال ۲۰۲۲، یک سال فرصت خواهد داشت تا محموله ارتباطات نوری فضای عمیق را آزمایش کند.