أثبت قمران صناعيان تجريبيان، أحدهما ألماني والآخر أمريكي، أن تقنية اتصالات حديثة تستخدم الليزر بدلاً من موجات الراديو تعمل على زيادة عرض النطاق الترددي عشرات المرات
المعلومات المرسلة ذهابًا وإيابًا بين القمر الصناعي TerraSAR-X الألماني والقمر الصناعي NFIRE الأمريكي تقطع مسافة 5,000 كيلومتر بسرعة الضوء، وكل هذا دون أي خطأ. تسأل ما الذي يميز هذه التجربة؟ والحقيقة أن الاتصال تم باستخدام أشعة الليزر والأشعة الضوئية!
كان عرض النطاق الترددي الذي تم تحقيقه أعلى بعشرات الأمتار من عرض النطاق الترددي الذي يتم استقباله في الاتصالات العادية بواسطة موجات الراديو، ويمكن للمعلومات المنقولة نقل 400 قرص DVD في ساعة واحدة فقط.
وستسمح التقنية الجديدة للأقمار الصناعية الموجودة في الفضاء بنقل حزم معلومات أكبر من ذي قبل إلى الأقمار الصناعية والمحطات الأرضية الأخرى، وهذا على عكس التكنولوجيا الحالية المحدودة في عرض النطاق الترددي الذي يمكن نقله عبر موجات الراديو.
ميزة أخرى لاستخدام الليزر تأتي من القدرة على تركيز أشعة الضوء إلى نقطة واحدة، وبالتالي يصبح الاتصال أكثر كفاءة ودقة حيث سيتم إرسال المعلومات مباشرة إلى وحدة الاتصال للقمر الصناعي المستهدف. عواقب إضافية لاستخدام اتصال البيانات هذا تتعلق بأمن المعلومات، فبينما تتشتت موجات الراديو أثناء الإرسال وتسمح لأي شخص باستقبالها بسهولة، يتم استخدام الليزر بواسطة أشعة ضوئية مركزة تمر بين نقطتين بحيث تكون المعلومات تنتقل بطريقة آمنة.
تم تطوير وحدات الاتصال الخاصة بالأقمار الصناعية من قبل باحثين في معهد فراونهوفر لتكنولوجيا الليزر ILT بتمويل جزئي من مركز الفضاء الألماني.
يقول مارتن ترابو، الذي قاد عملية التطوير: "يجب أن تتحمل وحدة الاتصال ظروفًا مختلفة مثل قوة التسارع أثناء الإطلاق، ثم تتحمل لاحقًا الظروف المعادية في الفضاء - مثل الإشعاع العالي والاختلافات العالية في درجات الحرارة". ولهذا الغرض، خضعت وحدة الاتصال لاختبارات مسبقة في ظل ظروف قاسية، عند درجات حرارة تتراوح بين -35 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية، وقوى تسارع أقوى بـ 1,300 مرة من قوة الأرض، وإشعاع أشعة غاما.
يجب أن تكون وحدة الاتصال صغيرة بما يكفي وخفيفة بما يكفي لاستخدامها في الفضاء، وأبعادها 5-5-2 سم، ووزنها يزيد قليلاً عن علبة الشوكولاتة، أي حوالي 130 جرامًا. "لقد حققنا الحد الأدنى من الوزن من خلال الاختيار الحكيم للمواد والتخزين المتطور. يقول تروب: "تم التخلص من جميع المواد غير الضرورية". التحدي الرئيسي الذي يبقى بعد إزالة الوزن الزائد هو الحرارة الناتجة عن الليزر والتي لا تزال بحاجة إلى تبديدها.
وتغلب الفريق على العديد من التحديات الهندسية أثناء عملية التطوير، ويبدو أن اليوم الذي ستتحدث فيه الأقمار الصناعية الموجودة في المدار مع بعضها البعض ليس بعيدًا بمساعدة تقنية الليزر. على الرغم من أن التطوير لم يكتمل ويستمر الفريق في تطوير المنتج، إلا أن الكثيرين يتفقون على أن هذه هي تقنية الاتصالات المستقبلية التي ستزيد عرض النطاق الترددي بشكل كبير وتحل محل الاتصالات القائمة على موجات الراديو.
تعليقات 10
بالنسبة للمتشائم، يبدو لي أن ما تحاول أن تسأله حقًا هو ما إذا كان الضوء الطبيعي يمكن أن يعطل اتصال الليزر؟ مثل ضوء الشمس الذي يحتوي أيضًا، من بين أشياء أخرى، على تردد للأشعة تحت الحمراء. هل؟
العيب الذي لم يتم ذكره هو القدرة على تعطيل الإشارة أو حجبها عن طريق حجب المحطات فعليًا، كما أنه من الممكن نظريًا "بث" إشارة ليزر أجنبية إلى المحطة مما سيعطل قدرتها على استقبال الإشارة المقصودة. ومن ناحية أخرى يمكن القول بأن التشويش على إشارة الراديو يمكن أن يتم عن بعد ودون الحاجة إلى تحديد موقع المحطات عن طريق إرسال إشارة على نفس التردد بقوة كبيرة بما فيه الكفاية...
العنوان الفرعي: "أثبت قمران صناعيان تجريبيان، أحدهما ألماني والآخر أمريكي، أن تقنية اتصالات حديثة تستخدم الليزر بدلاً من موجات الراديو تزيد عرض النطاق الترددي عشرات المرات" وهذا لا يحتاج إلى إثبات. إن قدرة موجات الضوء على نقل نطاق ترددي أعلى من موجات الراديو هي حقيقة فيزيائية معروفة تم استغلالها لسنوات عديدة. الحيلة هي تطبيق الاتصالات بالليزر.
وبشكل عام - وهذا أيضًا إجابة لمسألة الكائنات الفضائية - يمكنك الاتصال بالليزر عندما تعرف بالضبط الاتجاه الدقيق للمحطة الأخرى ومن ثم تحتاج أيضًا إلى معرفة كيفية إرسال الشعاع في الاتجاه الصحيح تمامًا . نظرًا لأن اتجاه المحطة الثانية أقل شهرة، فمن الضروري البث باستخدام شعاع أوسع، وحتى إذا كنت تريد الاتصال بعدة محطات في اتجاهات مختلفة، فإن تقنية الراديو قابلة للتطبيق - مع هوائيات يتم ضبط اتجاهها حسب الاتجاه المطلوب قطاع النقل حتى يصبح النقل الاتجاهي بالكامل ممكنًا.
السؤال المطروح ومن المؤسف أنهم لم يوضحوا ذلك في المقال ما هي درجة تداخل الليزر مع الطقس أي هل يتم الحفاظ على كفاءته في حالة وجود غيوم أو ظروف جوية غير عادية؟؟ ؟
حنان سابات
http://WWW.EURA.ORG.IL
ما بعد النصي. للاعتدال - لا تولد جميع الأجهزة إشعاعًا راديويًا (أجهزة الليزر لا تفعل ذلك والأجهزة التي تعتمد على الضوء - مثل الاتصالات الضوئية وما إلى ذلك). يبحث SETI عن تقنية كنا نستخدمها منذ 100 عام فقط وبدأنا بالفعل في العثور عليها بدائل لها (انظر المقالة أعلاه). لهذا السبب أسأل عن SETI، هل نقطة انطلاقهم صحيحة. لماذا نعتقد أن الحضارات المتقدمة سوف تستخدم موجات الراديو للتواصل؟
جميع أجهزتهم تخلق نوعًا من الأزيز الراديوي ولا تبحث أجهزة استقبال الراديو عن مرسل واضح لصورة أو شيء من هذا القبيل، بل تبحث عن نمط لا يمكن أن يكون سببه ظاهرة طبيعية ولكن فقط بعض الأجهزة
أفترض أنه إذا كانت هناك حضارات متطورة في الفضاء، فإنها تستخدم وسائل الاتصال هذه أو أكثر تقدما، لذلك لا توجد فرصة لاكتشافها بمساعدة مشاريع مثل SETI
ما هي آرائكم العلمية؟
إنها لعبة تورية مسلية وليست خطأ:>
تجعيد الجلد وليس خفيف 🙂
بوب,
كلمة كورمات هي الكلمة الصحيحة هنا.
اسبوع جيد،
روي.
هل تعمل؟ ربما كنت التطريز.