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

مدیریت بحران نیاز به ماهواره کاربردی دارد

بحران سقوط هواپیما در کوه‌ دنا و ناتوانی در پیدا کردن سریع محل حادثه جهت امدادرسانی با روش‌های هوایی و زمینی موجب شده تا بخش‌های دولتی و خصوصی فعال در حوزه سنجش از دورفضایی نیز تلاش‌های خود را بدین منظور با شدت پیگیری کنند هر چند این تلاش‌های عملی هنوز منجر به پیدا کردن هواپیما نشده است اما درس‌های بسیاری را برای مسئولین فضایی کشور به همراه داشته است. از جمله اینکه، فارغ از تمام تلاش‌هایی که برای کسب فناوری بومی ماهواره‌های سنجشی در دراز مدت انجام می‌شود ایران نیاز به یک اپراتور ماهواره‌ای مجهز به ماهواره‌های سنجشی کاربردی با مشخصات فنی مورد نیاز کشور دارد. ماهواره‌های سنجشی می‌توانند با تصاویری که منطقه وسیعی را پوشش می‌دهد به سرعت امکان بی‌نظیری را برای جستجوگران فراهم‌ کنند تا منطقه بزرگی را به سرعت برای پیدا کردن نشانه‌های یک هواپیمای سقوط کرده کاوش کنند. اما شرایط مختلف آب و هوایی و همچنین ابعاد سوژه مورد جستجو، نیازمندی‌های فنی مختلفی را می‌طلبد. ضمن آنکه تا زمانی که کنترل ماهواره در اختیار اپراتور بومی نباشد نمی‌توان به سرعت وارد عمل شد و ماهواره را برای تهیه تصاویر به صورت مستمر بر روی منطقه مورد نظر هدایت کرد. این امر در صحبت‌های سرادقی، معاون سازمان فضایی ایران که در مصاحبه با رسانه‌ها اظهار کرده بود این سازمان با کشورهای اروپایی در حال مذاکره است که اگر ماهواره آنها از روی محل سانحه عبور کرد تصاویر را در اختیار ایران قرار دهند به خوبی مشهود است. برای این کار نیاز به مذاکراتی است تا صاحبان ماهواره را مجاب کند، ماهواره‌های خود را برای تصویربرداری از منطقه سانحه تنظیم و عکس‌ها را در اختیار ایران بگذارند. چنین مذاکرات و ارتباطاتی حتی در شرایط بین‌المللی عادی، زمانی را از بین می‌برد که ثانیه‌های آن هم ارزشمند است. با این وجود بنا بر گزارش‌های واصله بخش یک شرکت دانش‌بنیان تحت عنوان موسسه سنجش از دور بصیر نیز موفق به دریافت تصاویر ماهواره‌ای محل حادثه از برخی کشورها شده است اما مسئولین این موسسه نیز اذعان دارند با وجود تلاش‌های در حال انجام توسط کارشناسان، تصاویر ماهواره‌های فعال در طیف مرئی در شرایط آب و هوایی فعلی محل حادثه کمک چندانی نمی‌کنند و کار جستجو از طریق این تصاویر به سختی انجام می‌شود. این در حالی است که در اختیار داشتن یک ماهواره دقت بالای راداری می‌توانست پاسخگوی نیاز باشد که هنوز هیچیک از نهادها و شرکت‌های فعال در حوزه سنجش از دور موفق به دریافت چنین تصاویری از کشورهای خارجی نشده اند. نیاز مبرم کشور به ماهواره‌های سنجشی کاربردی با مشخصات فنی مختلف در حالی مشهود است که چندی پیش برخی خرید ماهواره را تحقیر دانشمندان داخلی می‌دانستند بدون آنکه این نکته را در نظر داشته باشند که ماهواره‌های فعلی در مرحله تحقیق و توسعه هستند و تا رسیدن به ماهواره‌های کاربردی راهی دراز در پیش دارند. بنابر این ضمن پرداختن به توسعه فناوری بومی، بخشی از سرمایه کشور را می‌بایست صرف راه‌اندازی اپراتور ماهواره‌ای و خرید ماهواره‌های کاربردی برای پاسخگویی به نیازهای کشور نمود.