تاریخ انتشار : ۱۴۰۱/۰۹/۱۶ ساعت ۱۷:۲۵
کد مطلب : ۳۷۳۸۹۳
رکورد ارتباط لیزری از فضا شکسته شد
گروه علمی: مهندسان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) یک سامانه ارتباطی رکوردشکن که هزار برابر سریع‌تر از روش‌های سنتی است، ابداع کرده‌اند.به گزارش ایسنا، موسسه فناوری ماساچوست اعلام کرد که مهندسان آزمایشگاه لینکلن با سامانه تحویل فروسرخ ترابایت(TBIRD) رکورد سریع‌ترین پیوند لیزری از فضا را شکستند.
محموله TBIRD که در ماه مه ۲۰۲۲ به مدار پرتاب شد موفق شده است داده‌ها را با سرعت ۱۰۰ گیگابیت در ثانیه از طریق یک پیوند ارتباط نوری به یک گیرنده زمینی در کالیفرنیا ارسال کند. این رکورد جدید حدود ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از روش‌های سنتی است و بدان معنی است که ارسال اطلاعات به فضا و دریافت آن با این فناوری جدید پیشرفت فوق العاده‌ای خواهد داشت.
در شکل سنتی، لینک‌های فرکانس رادیویی مورد استفاده برای ارتباطات ماهواره‌ای دارای سرعت ۰.۱ مگابایت بر ثانیه هستند. این بدان معناست که این فناوری جدید ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از روش سنتی است. سرعت سرویس اینترنت ماهواره‌ای استارلینک شرکت اسپیس‌ایکس به طور متوسط بین ۲۰ مگابایت تا ۱۰۰ مگابایت است که هنوز بسیار کمتر از سیستم TBIRD است.
نور فروسرخ مورد استفاده در TBIRD بسیار متفاوت از امواج رادیویی سنتی است، زیرا نور فروسرخ، داده‌ها را در امواج بسیار فشرده‌تر ارسال می‌کند. با TBIRD که قادر به ارسال حداکثر ۲۰۰ گیگابیت در هر گذر است، تفاوت بین آن و پیوندهای فرکانس رادیویی بسیار قابل توجه است.
مهندسان MIT توانستند محموله TBIRD را که تقریباً به اندازه یک جعبه دستمال کاغذی است، با استفاده از سه جزء راه‌اندازی کنند: یک تقویت کننده سیگنال نوری، یک درایو ذخیره‌سازی با سرعت بالا و یک مودم نوری با نرخ انتقال بالا.
مهندسان این قطعات را با تشعشع کیهانی، شوک، ارتعاش و آزمایش‌های خلاء حرارتی برای اطمینان از عملکرد خوب آنها در فضا آزمودند و پس از این آزمایش، برخی از اجزای آن برای سازگاری با شرایط فضا اصلاح شدند.
جید وانگ، مدیر برنامه آزمایشی محموله TBIRD و ارتباطات زمینی گفت: تقویت‌کننده سیگنال با یک آزمایش حرارتی سنجیده شد که محیط فضا را شبیه‌سازی می‌کرد و سیم‌های آن ذوب شدند و باید اصلاحاتی انجام می‌شد.
وی گفت که در خلاء، اتمسفر وجود ندارد، به این معنی که گرما نمی‌تواند به صورت همرفتی دفع شود. به گفته وانگ، این تیم با شرکت سازنده این تقویت کننده همکاری کردند تا گرما را از طریق رسانایی به جای همرفت دفع کنند.
از دست دادن داده‌ها نیز یک مشکل جوی احتمالی بود و آزمایشگاه با توسعه نسخه خود از "درخواست تکرار خودکار"(ARQ) با آن مقابله کرد. ARQ پروتکلی است که برای کنترل خطاها در انتقال داده‌ها از طریق یک پیوند ارتباطی استفاده می‌شود. با ARQ، گیرنده به محموله می‌گوید که کدام اطلاعات به درستی دریافت شده‌اند. این کار به محموله اجازه می‌دهد تا بداند کدام اطلاعات را باید دوباره ارسال کند.دانشمندان می‌گویند آینده ارتباطات لیزری روشن است و قابلیت‌های بالقوه TBIRD نامحدود است.
در شکل سنتی، لینک‌های فرکانس رادیویی مورد استفاده برای ارتباطات ماهواره‌ای دارای سرعت ۰.۱ مگابایت بر ثانیه هستند. این بدان معناست که این فناوری جدید ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از روش سنتی است. سرعت سرویس اینترنت ماهواره‌ای استارلینک شرکت اسپیس‌ایکس به طور متوسط بین ۲۰ مگابایت تا ۱۰۰ مگابایت است که هنوز بسیار کمتر از سیستم TBIRD است.
نور فروسرخ مورد استفاده در TBIRD بسیار متفاوت از امواج رادیویی سنتی است، زیرا نور فروسرخ، داده‌ها را در امواج بسیار فشرده‌تر ارسال می‌کند. با TBIRD که قادر به ارسال حداکثر ۲۰۰ گیگابیت در هر گذر است، تفاوت بین آن و پیوندهای فرکانس رادیویی بسیار قابل توجه است.
مهندسان MIT توانستند محموله TBIRD را که تقریباً به اندازه یک جعبه دستمال کاغذی است، با استفاده از سه جزء راه‌اندازی کنند: یک تقویت کننده سیگنال نوری، یک درایو ذخیره‌سازی با سرعت بالا و یک مودم نوری با نرخ انتقال بالا.
مهندسان این قطعات را با تشعشع کیهانی، شوک، ارتعاش و آزمایش‌های خلاء حرارتی برای اطمینان از عملکرد خوب آنها در فضا آزمودند و پس از این آزمایش، برخی از اجزای آن برای سازگاری با شرایط فضا اصلاح شدند.
جید وانگ، مدیر برنامه آزمایشی محموله TBIRD و ارتباطات زمینی گفت: تقویت‌کننده سیگنال با یک آزمایش حرارتی سنجیده شد که محیط فضا را شبیه‌سازی می‌کرد و سیم‌های آن ذوب شدند و باید اصلاحاتی انجام می‌شد.
وی گفت که در خلاء، اتمسفر وجود ندارد، به این معنی که گرما نمی‌تواند به صورت همرفتی دفع شود. به گفته وانگ، این تیم با شرکت سازنده این تقویت کننده همکاری کردند تا گرما را از طریق رسانایی به جای همرفت دفع کنند.
از دست دادن داده‌ها نیز یک مشکل جوی احتمالی بود و آزمایشگاه با توسعه نسخه خود از "درخواست تکرار خودکار"(ARQ) با آن مقابله کرد. ARQ پروتکلی است که برای کنترل خطاها در انتقال داده‌ها از طریق یک پیوند ارتباطی استفاده می‌شود. با ARQ، گیرنده به محموله می‌گوید که کدام اطلاعات به درستی دریافت شده‌اند. این کار به محموله اجازه می‌دهد تا بداند کدام اطلاعات را باید دوباره ارسال کند.دانشمندان می‌گویند آینده ارتباطات لیزری روشن است و قابلیت‌های بالقوه TBIRD نامحدود است.
پربينندهترين مطالب و خبرها
