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

اپسیلون ژاپنی با هفت ماهواره به فضا پرتاب شد

ژاپن نخستین پرتاب خود را در سال 2019 با استفاده از موشک اپسیلون انجام داد. در این پرتاب هفت ماهواره را مدار قرار گرفت. اپسیلون از مرکز فضایی اوچینورا در ساعت 09:50:20 به وقت محلی (00:50 به وقت گرینویچ) به فضا پرتاب و طی یک زمان 9 دقیقه و17 ثانیه ای محموله را به مقصد رساند. ماهواره 200 کیلوگرمی ماهواره راپیس-1 (RAPIS-1)، مکعبی با ابعاد یک متر است که توسط شرکت آکسل اسپیس (Axelspace) با هدف آزمایش قطعات در مدار برای استفاده بالقوه در ماموریت های آینده طراحی و ساخته شده است. یکی دیگر از محموله های موشک اپسیلون در این پرتاب، سامانه ای به نام آسترو لیو-1 (Astro Live 1 (ALE-، یک ماهواره 68 کیلوگرمی طراحی و ساخته شده توسط شرکت ژاپنی آسترو لیو اکسپرینس(Astro Live Experiences) است که برای ایجاد شهاب سنگ مصنوعی استفاده می شود. این ماهواره گلوله های کوچک به قطر حدود یک سانتی متر را به جو شلیک می کند. محموله دیگر ، ماهواره 50 کیلوگرمی هودویوشی-2 (Hodoyoshi-2) است که به عنوان یک ابزار نجومی برای یک کنسرسیوم پژوهشی بین المللی به رهبری دانشگاه توکیو راهی مدار زمین شد. محموله دیگری که در این پرتاب در مدار قرار گرفت، میکرودراگون (MicroDragon) یک ماهواره 50 کیلوگرمی مرکز ملی ماهواره ویتنام است که برای مطالعه مناطق ساحلی ویتنام، جمع آوری داده ها جهت کمک به تعیین کیفیت آب، و نظارت بر تغییرات در خط ساحلی کشور است. از جمله سه ماهواره دیگری که با اپسیلون در مدار قرار گرفت، نخستین آنها تاسواره ای با نام اوریگامی ست (OrigamiSat) در اندازه 10 در 10 در 34 سانتی متر بود. این ماهواره ها توسط موسسه فناوری توکیو اداره می شود. اوریگامی ست هنگامی که در مدار قرار می گیرد، استقرار یک ساختار با لایه ای نازک را آزمایش می کند. این ماهواره همچنین دارای یک فرسنتده رادیو آماتور است.