מתקן לייזר שישוגר ב-2009 יעביר לכדור הארץ אינפורמציה בקצב של 30 מגהביט לשנייה. קצב השידור הגבוה יתאפשר הודות לשימוש בקרינת לייזר תת אדומה באורך של 1.06 מיקרומטר, אורך גל קטן בהרבה מקרינת רדיו, שהיא הקרינה המשמשת כיום לשידור מידע מחלליות מרוחקות.
יורם אורעד, מגזין גלילאו
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/marslaser0305.html
התמונות המרהיבות, העשירות והברורות שאנו מקבלים מדי יום ביומו מחלליות הנמצאות על פניהם או בקרבתם של גרמי שמים מרוחקים הן עדות להתקדמותה הרבה של טכנולוגיית הצילום והתקשורת החללית במהלך העשורים האחרונים. עם זאת, גורם מגביל מאוד ליכולתנו להתמודד עם בעיית שידורן של תמונות אלו לכדור הארץ הוא קצב שידור המידע באמצעות משדרי החלליות.
הקצב הגבוה ביותר שהגיעו אליו עד כה חלליות בשידור מידע הוא 128 קילוביט בשנייה, המייצג את קצב השידור שמשודר על ידי החללית מרס אודיסיי (Mars Odyssey). תמונות רבות נאספות על ידי חלליות מאדים באמצעות מצלמותיהן המשוכללות, אך עקב קצב השידור המוגבל, כמעט כולן אינן זוכות להגיע אל כדור הארץ.
מה שעשוי לסייע בהתמודדות עם בעיית קצב השידור הוא מתקן לייזר שישוגר לעבר כוכב הלכת האדום וישדר ממנו או מסביבתו תמונות בקצב מהיר בהרבה. מעבר לכך – המתקן יהיה מאסיבי פחות ממתקני השידור המקובלים כיום בשידור תמונות ממאדים וגם יצרוך הספק קטן יותר. המתקן מתוכנן להישלח על ידי נאס”א בשנת 2009.
מתקן הלייזר עתיד לשלוח אינפורמציה בקצב של עד 30 מגהביט לשנייה, פי עשרות מקצב השידור הגבוה ביותר שנרשם עד כה. קצב השידור הגבוה יתאפשר הודות לשימוש בקרינת לייזר תת אדומה באורך של 1.06 מיקרומטר, אורך גל קטן בהרבה מקרינת רדיו, שהיא הקרינה המשמשת כיום לשידור מידע מחלליות מרוחקות.
מהירותה של כל קרינה אלקטרומגנטית בחלל היא זהה – 300,000 קילומטרים לשנייה בערך. לכן, דחיסת מידע רב יותר בזמן נתון מתאפשרת באמצעות קרינה בעלת אורך גל קטן יותר. מאחר שאורך הגל של קרינת הלייזר האינפרא אדום קטן בהרבה מזה של קרינת רדיו הרי שהיא מאפשרת שידור מידע בקצב גדול יותר.
רעיון מתקן הלייזר האינפרא אדום נראה מבטיח, אולם הוא איננו נעדר חסרונות. אחד מהם הוא שעננים עלולים לבלום את הקרינה המגיעה ממנו אל כדור הארץ, בה בשעה שקרינת רדיו חודרת דרכם בקלות. חיסרון נוסף הוא שאלומת הלייזר המגיעה לכדור הארץ תהיה צרה בהרבה מאלומות רדיו משדרות מידע המגיעות מחלליות ממעמקי החלל: רוחבה של אלומת רדיו כזו בהגיעה לכדור הארץ היא כה רחבה עד שהיא “מכסה” את כולו.
אלומת לייזר, לעומת זאת, עקב הפיזור הנמוך מאד שלה, תגיע לרוחב של מאות בודדות של קילומטרים, דבר שיחייב דיוק בכיוונה של האלומה לנקודת קליטתה על פני כדור הארץ לשם קליטת המידע שהיא נושאת עמה. כדי להתמודד עם שתי הבעיות הללו מתכוונת נאס”א להשתמש במספר נקודות על פני כדור הארץ לקליטת האלומה.
באופן כזה, אם השמים מעל אחת מהן יהיו מכוסים בעננים שימנעו את חדירת האלומה דרכם, ניתן יהיה לקלוט את האלומה בנקודת קליטה חלופית, שתהיה עדיין בתחום האלומה. גם בעיית הצורך בדיוק בקליטת האלומה תיפתר בדרך זו משום שאם תחטיא האלומה נקודת קליטה אחת, ניתן יהיה לקלוט אותה בנקודת קליטה אחרת.
אלומת הלייזר האינפרא אדום תשודר מחללית המצוי במסלול סביב מאדים וכאשר היא תגיע אל כדור הארץ תהיה עוצמתה קטנה בהרבה מזו של אלומות רדיו המגיעות אל כדור הארץ מחלליות המצויות על מאדים או בסביבתו. כדי להתמודד עם העוצמה הנמוכה הצפויה של האלומה מפתחת נאס”א גלאים שיהיו רגישים בסדרי גודל מהגלאים המשמשים כיום לקליטת אלומות רדיו מחלליות.
החללית נושאת הלייזר שתקיף את מאדים תהיה מצוידת גם במשדרי רדיו קונבנציונליים. יש להניח שהלייזר המתוכנן איננו סוף פסוק בתחום קצב שידור הנתונים מן החלל הרחוק. קצבי שידור עתידיים באמצעות משדרי לייזר משוכללים יותר ילכו בוודאי ויגברו.
ידען חלליות – הדור הבא
ידען מאדים
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~92430827~~~8&SiteName=hayadan
