آینده ارتباطات لیزری در فضا

آینده ارتباطات لیزری در فضا

  یک گیرنده نوری جدید توسعه یافته جهت پرتو لیزر فرودی را تشخیص می دهد. این پیشرفت فناوری که توسط شرکت میتسوبیشی الکتریک معرفی شده است، تأثیر قابل توجهی بر ارتباطات فضای نوری آینده خواهد داشت.

اکتشافات فضایی از اولین پرواز فضایی چندین دهه پیش پیشرفت کرده است. همراه با تحقیقات علمی، سفرهای فضایی تجاری اخیر بسیاری از شرکت های دولتی و خصوصی را وارد صنعت فضایی کرده است.

تلاش‌های دولت در ارتباطات فضایی نوری شامل توسعه پیوندهای ارتباطی بین ماهواره‌های GEO، فضاپیماها و ایستگاه‌های زمینی است. سیستم رله داده اروپا (EDRS) و نمایش رله ارتباطات لیزری (LCRD) به ترتیب پروژه های ارتباطی فضایی آژانس فضایی اروپا و ناسا هستند.

رشد سریع فعالیت های فضایی باعث افزایش ترافیک داده در ارتباطات فضایی شده است. تقریباً 3400 ماهواره فعال در برنامه هایی مانند تلفن های همراه، ناوبری GPS و همچنین در تحقیق و توسعه صنعتی استفاده می شود. هر ماهواره از یک فرکانس رادیویی منحصر به فرد (RF) برای انتقال داده ها استفاده می کند. در نتیجه، در دسترس بودن پهنای باند RF برای فناوری فضایی جدید کاهش یافته است.

ارتباطات نوری در فضا

ارتباطات نوری از نور لیزر مادون قرمز (IR) برای انتقال داده ها استفاده می کند. در ارتباطات IR، مانند RF، داده ها در سیگنال های الکترومغناطیسی کدگذاری می شوند و به ایستگاه های مختلف منتقل می شوند. اما برخلاف RF، انتقال IR می تواند داده های بیشتری را ذخیره کرده و با سرعت های بالاتر انتقال دهد. این به دلیل ناحیه فرکانس بالاتری است که در آن IR در مقایسه با RF عمل می کند.

انتظار می رود نرخ انتقال داده در مقایسه با RF در ارتباطات نوری 10 تا 100 برابر سریعتر باشد.

هنگام استفاده از پرتوهای لیزر فضای آزاد در کاربردهای نوری، تراز پرتو بسیار مهم است. ناهماهنگی ها منجر به انتقال داده با کارایی کمتر می شود. در یک خوشه پیچیده از زیرساخت‌های ارتباطی همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، پرتوهای لیزر نامناسب می‌توانند به سرعت چند برابر شوند و یک نقطه ضعف باشند.