Μια σημαντική πρόοδος σημειώθηκε στην τεχνολογία επικοινωνιών στο διάστημα, καθώς Κινέζοι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να διατηρήσουν μια σταθερή, αμφίδρομη σύνδεση λέιζερ υψηλής ταχύτητας με έναν δορυφόρο που βρισκόταν σε τροχιά άνω των 40.000 χιλιομέτρων από τη Γη, για διάστημα άνω των τριών ωρών. Αυτή η δυνατότητα θεωρείται κρίσιμη για την ανάπτυξη μελλοντικών δικτύων επικοινωνιών στο βαθύ διάστημα.
Το Ινστιτούτο Οπτικής και Ηλεκτρονικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, επικεφαλής του εγχειρήματος, ανέφερε ότι οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα τηλεσκόπιο με διάμετρο 1,8 μέτρων στην επαρχία Γιουνάν για να “κλειδώσουν” τον γεωστατικό δορυφόρο μέσα σε μόλις τέσσερα δευτερόλεπτα. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, η σύνδεση λέιζερ διατήρησε αδιάκοπη μετάδοση δεδομένων με ταχύτητα 1 gigabit ανά δευτερόλεπτο (Gbps) και προς τις δύο κατευθύνσεις, όπως αναφέρθηκε την Τρίτη από την Sichuan Observer.
Η ερευνητική ομάδα χαρακτήρισε το αποτέλεσμα ως μια “κορυφαία ανακάλυψη” στις επικοινωνίες σε πραγματικό χρόνο και μεγάλης διάρκειας σε υψηλή τροχιά, όπου ακόμη και οι μικρότερες αποκλίσεις ή οι ατμοσφαιρικές μεταβολές μπορούν να διακόψουν τη δέσμη λέιζερ. Ο επικεφαλής ερευνητής, Liu Chao, εξήγησε ότι η επικοινωνία μεταξύ δορυφόρων σε υψηλή τροχιά και του εδάφους είναι συχνά ασταθής και σύντομη, διαρκώντας κάποιες φορές μόνο λίγα λεπτά. Επιπλέον, ενώ τα δεδομένα ταξιδεύουν γρήγορα από τους δορυφόρους, τα σήματα από τη Γη είναι πολύ πιο αργά, γεγονός που καθιστά δύσκολη την αλληλεπίδραση σε πραγματικό χρόνο. “Είναι σαν να στέλνεις σε κάποιον 10 μηνύματα και να παίρνεις μόνο μία απάντηση”, δήλωσε ο Liu στην Sichuan Observer. “Με αυτόν τον τρόπο είναι δύσκολο να έχεις μια αποτελεσματική συνομιλία.”
Επεκτείνοντας τη σταθερή αμφίδρομη επικοινωνία από λεπτά σε ώρες, το πείραμα σηματοδότησε, όπως το χαρακτήρισε ο Liu, μια μετάβαση από το εργαστηριακό πρωτότυπο στην πρακτική χρήση. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε στο μέλλον να υποστηρίξει συνδέσεις σε πραγματικό χρόνο μεταξύ της Γης και αποστολών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, τον Άρη και πέρα από αυτούς.
Σημειώνεται ότι η NASA έχει ήδη χρησιμοποιήσει το δικό της σύστημα Laser Communications Relay Demonstration, το οποίο εκτοξεύτηκε σε υψηλή τροχιά το 2021, για να συνδέσει τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και άλλα διαστημόπλοια με επίγειους σταθμούς στη Γη, με ταχύτητες μετάδοσης περίπου 1,2 Gbps. Η οπτική επικοινωνία μπορεί να μεταφέρει πολύ περισσότερα δεδομένα από τις παραδοσιακές μικροκυματικές ραδιοεπικοινωνίες, αυξάνοντας δυνητικά την ικανότητα μετάδοσης κατά 10 έως 100 φορές. Ωστόσο, οι συνδέσεις λέιζερ είναι δύσκολο να διατηρηθούν, καθώς η δέσμη είναι εξαιρετικά στενή και εύκολα διαταράσσεται, σύμφωνα με τη NASA.
Το κινεζικό ινστιτούτο δήλωσε ότι οι ερευνητές του διατήρησαν τη σύνδεση σταθερή χρησιμοποιώντας ένα καθοδηγητικό λέιζερ για να βοηθήσουν τον δορυφόρο και τον επίγειο σταθμό να βρουν ο ένας τον άλλον γρήγορα, βασιζόμενοι σε ακριβή παρακολούθηση και διορθώσεις σε πραγματικό χρόνο για να διατηρήσουν τη δέσμη σταθερή κατά τη διάρκεια της πολύωρης δοκιμής. Το ινστιτούτο προβλέπει ότι οι δορυφόροι σε υψηλή τροχιά θα μπορούν να λειτουργούν ως κόμβοι επικοινωνιών. Αντί να στέλνουν πληροφορίες απευθείας στη Γη, κάθε δορυφόρος σε χαμηλή τροχιά θα μπορούσε να στέλνει δεδομένα σε μια πλατφόρμα υψηλής τροχιάς για παράδοσή τους με υψηλή ταχύτητα. “Αυτή η ανακάλυψη στην αμφίδρομη επικοινωνία λέιζερ σε υψηλή τροχιά όχι μόνο δημιούργησε μια σταθερή σύνδεση μεταξύ του διαστήματος και της Γης, αλλά άνοιξε επίσης νέες δυνατότητες για προηγμένα διαστημικά δίκτυα και μελλοντικές αποστολές βαθύτερα στο διάστημα”, ανέφερε το ινστιτούτο.
