Zadziwiająca wydajność laserów w kosmosie, są szybsze niż Internet

Odkąd ludzkość zaczęła wysyłać w przestrzeń kosmiczną sondy kosmiczne, kluczowym wyzwaniem stojącym przed naukowcami było stworzenie systemu komunikacji z obiektami znajdującymi się setki tysięcy, a nawet setki milionów kilometrów od Ziemi. Im więcej sond znajdowało się w przestrzeni kosmicznej, tym większym problemem stawała się przepustowość tego systemu. Co więcej, z czasem instrumenty zaczęły zbierać tak duże ilości danych, że tempo przesyłu danych na Ziemię stała się po prostu niewystarczająca.
Zadziwiająca wydajność laserów w kosmosie, są szybsze niż Internet

Gdziekolwiek byśmy w przestrzeń kosmiczną nie spojrzeli, możemy założyć, że w naszym polu widzenia znajduje się jakaś sonda kosmiczna. Są wśród nich sondy zmierzające do planetoid, gazowych olbrzymów, czy też nawet sondy, które zakończyły już swoją podstawową misję i wyleciały z Układu Słonecznego, ale jednocześnie nadal przesyłają na Ziemię cenne informacje o swoim kosmicznym otoczeniu.

W najbliższych latach w przestrzeń kosmiczną poleci więcej sond, niż kiedykolwiek wcześniej. Jednocześnie, zainstalowane na ich pokładzie instrumenty zbierają ogromne ilości informacji, które warto byłoby szybko przesyłać na powierzchnię Ziemi. Takich możliwości nie zapewnia stosowana dotychczas komunikacja radiowa.

Czytaj także: Wystrzelono właśnie wiązkę laserową w kierunku Ziemi z odległości 16 milionów kilometrów. Już ją otrzymaliśmy

Z tego też powodu naukowcy od niedawna testują systemy komunikacji optycznej realizowanej za pomocą laserów. System takiej komunikacji został zainstalowany na pokładzie sondy Psyche zmierzającej do metalowej planetoidy o tej samej nazwie. Pierwsze testy wykonane na przestrzeni ostatnich kilku miesięcy wskazują na to, że jest to system niezwykle obiecujący i przyszłościowy. Aktualnie sonda kosmiczna Psyche znajduje się blisko 400 milionów kilometrów od Ziemi, a mimo tego prędkość łącza optycznego między nią a Ziemią jest znacznie wyższa od kablowego łącza internetowego, jakie każdy z nas miał w domu jeszcze dwie dekady temu.

Zainstalowany na pokładzie sondy nadajnik wyposażony jest w laser emitujący promieniowanie w zakresie podczerwonym. Nadawane za jego pomocą informacje odbierane są przez dwie stacje naziemne znajdujące się w Kalifornii. Wydajność takiej komunikacji jest zdumiewająca. Wystarczy tutaj wspomnieć, że gdy sonda znajdowała się około 70 milionów kilometrów od Ziemi, dane docierały na powierzchnię planety w tempie 267 Mbit/s. Oczywiście odległość nadajnika od Ziemi ma tutaj ogromny wpływ na wydajność całego systemu. Gdy sonda znalazła się w czerwcu w odległości niemal 400 milionów kilometrów od Ziemi, dane przesłano na Ziemię z prędkością 6,25 Mbit/s.

Czytaj także: Nad naszymi głowami rozgrywa się rewolucja. SpaceX postawił na kosmiczne lasery w satelitach

Warto jednak tutaj podkreślić, że nie były to dane naukowe. Jakby nie patrzeć, Psyche dotrze do… Psyche dopiero w 2029 roku. Tutaj chodziło przede wszystkim o sprawdzenie wydajności nowatorskiego systemu komunikacji. Z tego też powodu naukowcy przesłali z kosmosu na Ziemię wysokiej rozdzielczości 15-sekundowy filmik z kotem w roli głównej, jak na internet przystało.

Mamy zatem dowód na to, że komunikacja optyczna z sondami w przestrzeni kosmicznej jest wykonalna. Kolejny test będzie dotyczył wytrzymałości instrumentu w przestrzeni kosmicznej. Jeżeli podczas kolejnego testu w listopadzie ponownie na Ziemię popłyną dane, będziemy mieli dowód na to, że nadajnik jest w stanie prawidłowo pracować nawet po roku spędzonym w przestrzeni kosmicznej. Jeżeli i to się uda, będziemy trzymać kciuki za to, aby sonda zaczęła wysyłać na Ziemię właściwe dane naukowe z sondy Psyche w 2029 roku. Oczywiście, z uwagi na to, że jest to eksperyment, na pokładzie sondy znajduje się także zapasowy system do konwencjonalnej komunikacji radiowej. Tak na wszelki wypadek.