1396/11/03

ناسا آینده مخابرات فضایی را در لیزر می‌بیند

امروزه ماموریت‌های فضایی به دلایلی از جمله محدودیت بودجه یا فناوری با محدودیت‌های مختلفی مواجه هستند. برای مثال محدودیت اندازه، کمیت و کیفیت قطعات بکاررفته در یک ماهواره. یکی دیگر از این محدودیت‌ها در هنگام برقراری ارتباط، خصوصا ارتباط بین یک ماهواره با ایستگاه زمینی اتفاق می‌افتد. در این موارد، محدودیت...
ناسا آینده مخابرات فضایی را در لیزر می‌بیند

امروزه ماموریت‌های فضایی به دلایلی از جمله محدودیت بودجه یا فناوری با محدودیت‌های مختلفی مواجه هستند. برای مثال محدودیت اندازه، کمیت و کیفیت قطعات بکاررفته در یک ماهواره. یکی دیگر از این محدودیت‌ها در هنگام برقراری ارتباط، خصوصا ارتباط بین یک ماهواره با ایستگاه زمینی اتفاق می‌افتد. در این موارد، محدودیت قدرت انتقال و پهنای باند و طولانی بودن فاصله بین مبدا و مقصد، مانع برقراری ارتباط مطلوب می‌گردد.

به عنوان یک نمونه می‌توان به ماموریت ماهواره مجهز به رادار روزنه مصنوعی (SAR) با نام نیسار (NISAR) که به صورت مشترک بین ناسا و سازمان فضایی هند (ISRO) انجام می‌شود، اشاره کرد. این ماهواره باید حجم عظیمی از تصاویر SAR را به زمین مخابره کند، اما آنتن‌های باند Ka ناسا ظرفیت کافی را برای دریافت این میزان داده ندارند. در واقع این آنتن‌ها می‌توانند حدودا 26 ترابیت داده در روز دریافت کنند که البته میزان کمی نیست، اما حجم داده فراهم‌شده توسط نیسار بیشتر از این مقدار می‌باشد. به گفته جرالد باودن (Gerald Bawden)، یکی از دانشمندان علوم زمینی ناسا، اگر به جای ارتباطات رادیویی، این ماهواره برای استفاده از ارتباطات لیزری طراحی شده بود، می‌توانست طی 6 دقیقه تمام داده‌های جمع‌آوری شده خود در عرض یک روز را به زمین مخابره کند. وی باور دارد که ناسا باید در ماموریت‌های آتی خود از مخابرات لیزری یا اپتیکال استفاده کند.

ناسا مخابرات لیزری را چه برای ماموریت‌های مطالعه زمین و چه به منظور استفاده در ماموریت‌های دورتر در نظر دارد. فیلیپ لیبرشت (Phillip Liebrecht)، یکی از مقامات بخش مخابرات و ناوبری فضایی در ناسا می‌گوید: «ما قصد داریم به سمت مخابرات اپتیکال حرکت کنیم اما مخابرات رادیویی را هم رها نخواهیم کرد.» وی با اشاره به کمتر بودن وزن، توان مصرفی و ابعاد سامانه‌های لیزری نسبت به سامانه‌های رادیویی افزود: «این فناوری از امنیت بیشتری نیز برخوردار است؛ چرا که اشعه‌ها بسیار باریک هستند و این مسئله باعث کاهش احتمال تداخل و یا جاسوسی می‌شود.»

مخابرات لیزری برای ماموریت‌های بین سیاره‌ای، نرخ‌های انتقال داده در مقیاس ترابیت و گیگابیت را فراهم نمی‌کنند؛ اما باز هم از مخابرات رادیویی بهتر هستند. برای مثال با استفاده از مخابرات لیزری می‌توان در ماموریت به ماه بین 500 مگابیت تا یک گیگابیت بر ثانیه، در ماموریت مریخ تا 100 مگابیت بر ثانیه و در دورترین نقاط منظومه شمسی بین یک تا دو مگابیت بر ثانیه نرخ انتقال داده فراهم کرد.

در حال حاضر ناسا برنامه‌هایی برای آزمایش مخابرات لیزری در فواصل مختلف از زمین دارد که از میان آنها می‌توان به ماموریت LCRD در سال 2019 و ماموریت سایکی (Psyche) در اوایل دهه آتی میلادی اشاره کرد.

منبع: thespacereview

فناوری‌های نوین | مخابرات ماهواره‌ای |

نظر شما

پربازدیدکننده ترین خبر

موفقیت آپولو-۸ و عکس‌العمل مردم ایران

آپولو-۸ برای نخستین بار در تاریخ کیهان‌نوردی توانست انسان را به مدار ماه برده، به بشر توانایی دیدار نزدیک از این همسایه زمین را بدهد. این ناو پس از رسیدن به ماه، طی ۲۰ ساعت ۱۰ بار آن را از فاصله چند کیلومتری دور زدند. یکی از اصلی‌ترین مأموریت‌های آپولو-۸ عکس‌برداری دقیق از سطح ماه برای انتخاب محل فرود نخستین انسان بود. این مأموریت را دوربینی ۱۶ میلی‌متری باید انجام می‌داد و ضمن چرخش آپولو در مدار ماه، به مدت یک ساعت و ده دقیقه کار خود را انجام داد. پرواز آپولو-۸ در ۲۷ دسامبر به پایان رسید و سفینه در ۲۶۰۰ متری نقطه پیش‌بینی‌شده در ۴۸۰۰ متری ناو هواپیمابر یورک تاون، آپولو-۸ بر آب نشست. فضانوردان آپولو-۸ چندین موفقیت تازه کسب کردند که همگی آن‌ها در اعداد رکودهای فضائی است: اولین پرواز انسان به پیرامون ماه، اولین گردش انسان در مدار ماه که روز ۲۴ دسامبر ۱۹۶۸ ده بار در ۱۱۱ کیلومتری از سطح ماه انجام شد، اولین انسان هائی که سطح پنهان ماه را دیده و برای اولین بار ماه را از نزدیک‌ترین فاصله دور زدند، اولین مردانی که از حوزه جاذبه زمین خارج‌شده و اولین مردانی که به حوزه جاذبه ماه کشیده شدند، بالاترین سرعتی که تاکنون آدمی هنگام ورود مجدد به جو زمین کسب کرده یعنی سرعت ۳۹.۲۴۸ کیلومتر در ساعت، اولین مخابره رادیوئی انسان از فضای بین سیارات، که جمعاً ۶ بار صورت گرفت، دورترین نقطه‌ای که آدمی آن زمان سفر کرده یعنی مدار ماه که در حدود ۳۷۰ هزار کیلومتر از زمین فاصله دارد. اما نکته جالب عکس‌العمل مردم ایران در مورد این مأموریت فضایی بود. به دلیل کار رسانه‌ای قوی در دوران پرواز آپولو-۸ در ایران، بازار گفتگو و توجه به این پرواز بسیار گرم بود. جالب‌ترین نکته در این بازار داغ، اهدای سه خودرو پیکان از طرف یک موسسه آموزش رانندگی به سه فضانورد آپولو-۸ است.