نجح اختبار تجريبي لاتصالات الليزر على متن المركبة الفضائية Psyche في نقل بياناتها الأولى، مما يمثل علامة فارقة في استخدام تكنولوجيا الليزر في مهام الفضاء السحيق. تعد تجربة الاتصالات الضوئية في الفضاء العميق (DSOC)، المرتبطة حاليًا بـ Psyche، دليلاً على إمكانات اتصالات الليزر في نقل البيانات العلمية خلال مهام ناسا.
تقليديًا، تعتمد الاتصالات الخاصة بمهمات الفضاء السحيق على شبكة الفضاء السحيق، وهي شبكة راديو عالمية. ومع ذلك، توفر اتصالات الليزر إمكانية عرض نطاق ترددي أكبر بما يتراوح بين 10 إلى 100 مرة، مما يجعلها بديلاً جذابًا للمهام المستقبلية.
تم الإرسال الأخير من DSOC في 14 نوفمبر، حيث تم إرسال بيانات الاختبار عبر الليزر من مسافة 10 ملايين ميل تقريبًا إلى مرصد بالومار في كاليفورنيا. ويشار إلى هذا الإرسال الناجح باسم "الضوء الأول" للمهمة، وهو ما يرمز إلى خطوة مهمة إلى الأمام في قدرات الاتصالات في الفضاء السحيق.
"يمثل هذا الإنجاز لـ "الضوء الأول" واحدًا من العديد من المعالم المهمة لـ DSOC، حيث نعمل على تمكين اتصالات ذات معدل بيانات أعلى للمعلومات العلمية، والصور عالية الوضوح، وبث الفيديو لدعم مهام المريخ المستقبلية،" صرح ترودي. كورتيس، مدير العروض التكنولوجية في وكالة ناسا.
ومع ذلك، تمثل اتصالات الليزر تحديات فريدة مقارنة بنظيراتها من الموجات الراديوية. بينما تنتشر موجات الراديو أثناء انتقالها، مما يسهل استقبالها، تتطلب اتصالات الليزر محاذاة دقيقة بين المركبة الفضائية والمرافق الأرضية بسبب شعاعها الضيق.
وعلى الرغم من الصعوبات، تعاونت فرق العمليات في DSOC وPsyche بنجاح لإكمال الاختبار. أوضحت ميرا سرينيفاسان، قائدة العمليات في DSOC في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا: "كان الاختبار هو الأول الذي دمج الأصول الأرضية وجهاز الإرسال والاستقبال للطيران بشكل كامل، مما يتطلب تحديًا هائلاً لفريقي DSOC وPsyche للعمل جنبًا إلى جنب".
وستستمر تجربة DSOC على مدار العامين المقبلين، مع التركيز بشكل أساسي على بيانات الاختبار. ومع ذلك، فإن المركبة الفضائية Psyche مجهزة باتصالات لاسلكية تقليدية أيضًا، مما يسمح بنقل البيانات المستقبلية المحتملة عبر اتصالات الليزر. وإذا أثبت النظام موثوقيته، فقد تُحدث الاتصالات الليزرية ثورة في مهمات الفضاء السحيق، مما يتيح نقل كميات هائلة من المعرفة العلمية إلى الأرض.
وأكد الدكتور جيسون ميتشل، مدير قسم تقنيات الاتصالات والملاحة المتقدمة في برنامج الاتصالات والملاحة الفضائية التابع لناسا، أن "الاتصالات البصرية تغير قواعد اللعبة بالنسبة للعلماء والباحثين، حيث توفر الفرصة لمزيد من البيانات وبالتالي المزيد من الاكتشافات من البعثات الفضائية". .
أسئلة وأجوبة
ما هي تجربة DSOC؟
تعد تجربة DSOC (الاتصالات الضوئية في الفضاء العميق) بمثابة اختبار لتكنولوجيا الاتصالات بالليزر على متن المركبة الفضائية Psyche. ويهدف إلى إظهار إمكانية نقل البيانات ذات النطاق الترددي العالي في مهمات الفضاء السحيق.
كيف يختلف الاتصال بالليزر عن الاتصال اللاسلكي؟
توفر اتصالات الليزر عرض نطاق ترددي أكبر بكثير مقارنة بالاتصالات اللاسلكية التقليدية. بينما تنتشر موجات الراديو ويسهل استقبالها، تتطلب اتصالات الليزر محاذاة دقيقة بين المركبة الفضائية والمرافق الأرضية بسبب شعاعها الضيق.
ما هي الفوائد المحتملة لاتصالات الليزر في مهمات الفضاء السحيق؟
يمكن أن تتيح اتصالات الليزر نقل كميات أكبر من البيانات العلمية والصور عالية الوضوح وتدفق الفيديو أثناء مهمات الفضاء السحيق. يمكن لهذه التكنولوجيا أن تعزز بشكل كبير فهمنا للفضاء وتدعم مساعي الاستكشاف البشري المستقبلية.