قد يبدو استخدام الليزر غير المرئي في الفضاء وكأنه شيء من الخيال العلمي، لكنه في الواقع أمراً حقيقياً. يمكن أن يُحدث عرض تتابع اتصالات الليزر الخاص بوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) ثورة في الطريقة التي تتواصل بها الوكالة مع المهمات المستقبلية عبر النظام الشمسي، وفقا ً لشبكة «سي إن إن».
يمكن أن تؤدي أجهزة الليزر هذه إلى المزيد من مقاطع الفيديو والصور عالية الدقة من الفضاء أكثر من أي وقت مضى، وفقًا للشبكة الأميركية.
وبدأت المهمة أمس (الثلاثاء) في تمام الساعة 5:19 صباحًا بالتوقيت الشرقي كحمولة على متن القمر الصناعي لبرنامج اختبار الفضاء 6 التابع لوزارة الدفاع الأميركية من كيب كانافيرال، فلوريدا.
منذ عام 1958 ، استخدمت وكالة ناسا موجات الراديو للتواصل مع رواد الفضاء والبعثات الفضائية. بينما تتمتع موجات الراديو بسجل حافل بالإنجازات، فإن المهمات الفضائية أصبحت أكثر تعقيدًا وتجمع بيانات أكثر من ذي قبل.
ويمكننا اعتبار ليزر الأشعة تحت الحمراء كإصدار اتصال ضوئي للإنترنت عالي السرعة، بدلاً من الإنترنت الهاتفي البطيء بشكل محبط. سترسل اتصالات الليزر البيانات إلى الأرض من مدار متزامن مع دوران الأرض، على ارتفاع 22 ألف ميل (35 ألف و 406 كيلومترات) فوق سطح الأرض بسرعة 1.2 غيغابت في الثانية، وهو ما يشبه تحميل فيلم كامل في أقل من دقيقة.
سيؤدي ذلك إلى تحسين معدلات نقل البيانات- 10 إلى 100 مرة أفضل من موجات الراديو. ليزر الأشعة تحت الحمراء، غير المرئي لأعيننا، له أطوال موجية أقصر من موجات الراديو، لذا يمكنه نقل المزيد من البيانات في وقت واحد.
وباستخدام نظام الموجات الراديوية الحالي، سيستغرق الأمر تسعة أسابيع لإرسال خريطة كاملة للمريخ – لكن الليزر يمكن أن يفعل ذلك في تسعة أيام.
وعرض تتابع اتصالات الليزر هو أول نظام يرتبط بالليزر من طرف إلى طرف تابع لوكالة ناسا والذي سيرسل ويستقبل البيانات من الفضاء إلى محطتين أرضيتين بصريتين في جبل تيبل، كاليفورنيا، وهاليكالا، هاواي. تحتوي هذه المحطات على تلسكوبات يمكنها استقبال الضوء من الليزر وترجمته إلى بيانات رقمية. على عكس هوائيات الراديو، يمكن أن تكون مستقبلات اتصالات الليزر أصغر بما يصل إلى 44 مرة. نظرًا لأن القمر الصناعي يمكنه إرسال البيانات واستقبالها، فهو نظام ثنائي الاتجاه حقيقي.
ويتمثل الاضطراب الوحيد لمستقبلات الليزر الأرضية في الاضطرابات الجوية، مثل السحب، التي يمكن أن تتداخل مع إشارات الليزر التي تنتقل عبر الغلاف الجوي.
بمجرد وصول المهمة إلى المدار، سيقوم الفريق في مركز العمليات في لاس كروسيس، نيو مكسيكو، بتنشيط العرض التوضيحي لاتصالات الليزر وإعدادها لإرسال الاختبارات إلى المحطات الأرضية.
ومن المتوقع أن تستغرق البعثة عامين في إجراء الاختبارات والتجارب قبل أن تبدأ في دعم المهمات الفضائية، بما في ذلك محطة بصرية سيتم تركيبها بمحطة الفضاء الدولية في المستقبل. ستكون قادرة على إرسال البيانات من التجارب العلمية على المحطة الفضائية إلى القمر الصناعي، والذي سيعيدها إلى الأرض.
يعمل العرض كقمر صناعي لترحيل البيانات، مما يلغي الحاجة إلى أن يكون للبعثات المستقبلية هوائيات ذات خط رؤية مباشر على الأرض. يمكن أن يساعد القمر الصناعي في تقليل الحجم والوزن ومتطلبات الطاقة للاتصالات على المركبات الفضائية المستقبلية.
وهذا يعني أن إطلاق المهمات المستقبلية قد يكون أقل تكلفة وسيكون هناك مجال لمزيد من الأدوات العلمية.