סיקור מקיף

תקשורת לוויינים באמצעות לייזר קורמת אור וגידים

שני לוויני ניסוי, האחד גרמני והשני אמריקאי, הוכיחו כי טכנולוגיית תקשורת חדישה העושה שימוש בלייזרים במקום בגלי רדיו מגדילה עשרות מונים את רוחב הפס

הלוויין הגרמני TerraSAR-X
הלוויין הגרמני TerraSAR-X

המידע שנשלח לשם ובחזרה בין הלוויין הגרמני TerraSAR-X ללוויין האמריקאי NFIRE נע 5,000 ק"מ במהירות האור, וכל זאת ללא כל שגיאה. מה היה כל כך מיוחד בניסוי זה, אתם שואלים? העובדה שהתקשורת בוצעה באמצעות לייזרים וקרני אור!

רוחב הפס שהושג היה גבוהה עשרות מונים מרוחב הפס שמתקבל בתקשורת רגילה על ידי גלי רדיו, והמידע שמשודר יכול להעביר 400 תקליטורי DVD בתוך שעה אחת בלבד.

הטכנולוגיה החדשה תאפשר ללוויינים בחלל לשדר חבילות מידע גדולות מבעבר ללוויינים אחרים ולתחנות קרקעיות, זאת בניגוד לטכנולוגיה הנוכחית אשר מוגבלת ברוחב פס הניתנת לשידור על גלי הרדיו.

יתרון נוסף בשימוש בלייזרים נובע מהיכלות לרכז את קרני האור לנקודה אחת, וכך תהפוך התקשורת ליעילה ומדויקת יותר מאחר והמידע ישלח ישירות למודול התקשורת של לוויין היעד. השלכות נוספות בשימוש תקשורת נתונים זו נוגעת לאבטחת המידע, בעוד גלי הרדיו מתפזרים בזמן השידור ומאפשרים לכל אחד קלוט אותם בקלות, השימוש בלייזרים מתבצע על ידי קרני אור מרוכזות שעוברות בין שתי נקודות כך שהמידע מועבר בצורה מאובטחת.

מודולי התקשורת של הלוויינים פותחו על ידי חוקרים מכון פראונהופר לטכנולוגיות לייזר (Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT) במימון חלקי של סוכנות החלל הגרמנית (German Aerospace Center).

"מודול התקשורת צריך לעמוד בתנאים שונים כמו כוח התאוצה בזמן השיגור ומאוחר יותר לעמוד בתנאי העוינים בחלל – כמו קרינה גבוהה והפרשי טמפרטורה גבוהים", אומר מרטין טראבו, שהוביל את הפיתוח. לצורך כך, מודול התקשורת עבר מראש בדיקות תחת תנאי קיצוניים, בטמפרטורות של -35°C ועד 60°C, כוחות תאוצה החזקים פי 1,300 מכדור הארץ, וקרינה בקרני גאמא.

על מודול התקשורת להיות קטן מספיק וקל מספיק על מנת להשתמש בו בחלל, מידותיו הן 5-5-2 סנטימטרים, והוא שוקל קצת יותר מקופסת שוקולד, כ-130 גרם. "השגנו משקל מינימלי על ידי בחירה נבונה של חומרים ואכסון מתוחכם. כל החומרים המיותרים סולקו", אומר טראוב. האתגר העיקרי שנותר, אחרי הסרת המשקל העודף, הוא החום שנוצר על ידי הלייזר אותו עדיין צריך לפזר.

הצוות התגבר על מספר אתגרים הנדסיים במהלך הפיתוח ונראה כי לא רחוק היום בו לוויינים במסלול ידברו ביניהם בעזרת טכנולוגיית הלייזר. אומנם הפיתוח לא נשלם והצוות ממשיך לפתח את המוצר אך רבים יסכימו כי זו טכנולוגיית התקשורת העתידית שתגדיל באופן משמעותי את רוחב הפס ותתפוס את מקומה של תקשורת מבוסס גלי רדיו.

לידיעה המקורית

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

10 תגובות

  1. לפסימי, נראה לי שמה שאתה באמת מנסה לשאול, זה האם אור טבעי עלול לשבש את תקשורת הלייזר? כמו אור השמש שבין השאר מכיל בתוכו גם תדר אינפרא-אדום. האם?

  2. חסרון שלא צוין הוא היכולת לשבש או לחסום את האות ע"י חסימה פיסית בין התחנות. כמו כן ייתכן שתיאורתית ניתן "לשדר" אות לייזר זר לתחנה שישבש את יכולתה לקלוט את האות המיועד. מאידך ניתן לטעון ששיבוש אות רדיו ניתן לבצע מרחוק ובלי צורך לזהות את מיקום התחנות ע"י שידור של אות על אותו תדר בעוצמה מספיק גדולה…

  3. כותרת המשנה: "שני לוויני ניסוי, האחד גרמני והשני אמריקאי, הוכיחו כי טכנולוגיית תקשורת חדישה העושה שימוש בלייזרים במקום בגלי רדיו מגדילה עשרות מונים את רוחב הפס" דבר זה לא טעון הוכחה. זה שגלי אור יכולים להעביר רוחב פס גבוה מזה של גלי רדיו זו עובדה פיזיקלית ידועה המנוצלת מזה שנים רבות. החוכמה זה היישום של תקשורת לייזר.
    ובכלל – וזה גם תשובה לעניין החוצנים – אפשר להתקשר בלייזר כאשר יודעים בדיוק את הכיוון המדוייק של התחנה השנייה ואז גם צריך לדעת איך לשדר את הקרן בדיוק לכיוון הנכון. ככל שהכיוון של התחנה השנייה פחות ידוע צריך לשדר בקרן יותר רחבה, וגם אם רוצים להתקשר למספר תחנות בכיוונים שונים ואז טכנולוגיית הרדיו ישימה – עם אנטנות שכיווניותם מותאמת לגזרת השידור הרצויה עד לאפשרות של שידור כלל כיווני.

  4. השאלה הנשאלת, וחבל שלא פירטו על כך בכתבה, מה מידת ההפרעה לליזר ע"י מזג האויר? כלומר, האם היעילות נשמרת במקרה ויש עננות או תנאים אטמוספריים חריגים???

    חנן סבט
    http://WWW.EURA.ORG.IL

    נ.ב. למתן – לא כל המכשירים יוצרים קרינת רדיו (מכשירי לייזר לא יוצרים ומכשירים המבוססים על אור – כגון תקשורת אופטית וכ"ד). SETI מחפשים בטכנולוגייה שאנחנו עושים בה שימוש רק 100 שנים וכבר מתחילים למצוא לה תחלופות (ראה הכתבה הנ"ל). לכן אני שואל לגבי SETI, האם בכלל נקודת המוצא שלהם נכונה. למה לחשוב שציוויליזציות מקדמות, ישתמשו בגלי רדיו כדי לתקשר?

  5. כל המכשירם יוצרים מין סוג קנירהת רדיו וסטי לא מחפשים שדר ברור של תמונה או משהו אלא מחפשים דפוס שלא יכול להיגרם מתופעה טיבעית אלא רק ע"י מכשיר כלשהו

  6. אני מניח שאם יש תרבויות מפותחות בחלל הם משתמשות בשיטות תקשורת כאלו או יותר מתקדמות ולכן אין סיכוי לגלות אותם בעזרת פרוייקטים כמו SETI
    מה חוות דעתכם הידענים ?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן