Τη δημιουργία της πρώτης αμφίδρομης επικοινωνιακής σύνδεσης laser σε απόσταση άνω των 400.000 χιλιομέτρων ανακοίνωσε η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, σηματοδοτώντας τη μετάβαση της τεχνολογίας οπτικών επικοινωνιών από τη χαμηλή γήινη τροχιά στο περιβάλλον Γης–Σελήνης.
Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε μεταξύ επίγειου σταθμού και του δορυφόρου DRO-A, έπειτα από δοκιμαστικούς ελέγχους άνω του ενός έτους σε τροχιά. Σύμφωνα με τα τεχνικά στοιχεία που δημοσιοποιήθηκαν, το σύστημα πέτυχε ταχύτητα μετάδοσης 1,25 Mbps από τη Γη προς το διάστημα και 100 Mbps στην αντίστροφη κατεύθυνση.
Η χρήση δέσμης laser επιτρέπει τη μεταφορά σημαντικά μεγαλύτερου όγκου δεδομένων σε σύγκριση με τις συμβατικές συχνότητες μικροκυμάτων.
Όπως αναφέρει η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, η μετάδοση μιας εικόνας ανάλυσης 8K από τη σεληνιακή επιφάνεια απαιτεί περίπου 4 έως 5 λεπτά μέσω σύνδεσης μικροκυμάτων ταχύτητας 5 Mbps. Με τη χρήση της νέας τεχνολογίας στα 100 Mbps, ο θεωρητικός χρόνος μεταφοράς μειώνεται στα 12 δευτερόλεπτα.
Το πείραμα διεξήχθη στο πλαίσιο του κινεζικού προγράμματος εξερεύνησης σε απομακρυσμένη ανάδρομη τροχιά (DRO). Για την επίτευξη της επικοινωνίας, ο δορυφόρος DRO-A εξοπλίστηκε με εξειδικευμένο φορτίο laser, ενώ οι επίγειοι σταθμοί ανέλαβαν την εκπομπή, λήψη και παρακολούθηση της δέσμης.
Η υλοποίηση του εγχειρήματος συνδέθηκε με σημαντικές τεχνικές δυσκολίες, με κυριότερη τη στόχευση ακριβείας. Λόγω της απόστασης των 400.000 χιλιομέτρων, ελάχιστη απόκλιση στη γωνία εκπομπής προκαλεί μεγάλη απόκλιση στο σημείο άφιξης, υποχρεώνοντας τους ερευνητές να συνυπολογίσουν την τροχιά του δορυφόρου, τις παραμορφώσεις των τηλεσκοπίων, την ατμοσφαιρική διάθλαση και τον χρόνο μετάδοσης του φωτός.
Παράλληλα, η έντονη εξασθένηση του σήματος περιόρισε την ισχύ της δέσμης κατά την άφιξη στη Γη σε επίπεδο μεμονωμένων φωτονίων. Για τον διαχωρισμό του σήματος από τον περιβαλλοντικό θόρυβο και το φως της Σελήνης, χρησιμοποιήθηκαν υπερευαίσθητοι ανιχνευτές μονών φωτονίων και ειδικοί αλγόριθμοι επεξεργασίας.
Σύμφωνα με τους κινέζους ερευνητές, η συγκεκριμένη τεχνολογία προορίζεται για αξιοποίηση σε μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη, σε μόνιμους ερευνητικούς σταθμούς, καθώς και σε αποστολές στο βαθύτερο διάστημα, όπου οι απαιτήσεις μεταφοράς δεδομένων από επιστημονικά όργανα και κάμερες υψηλής ευκρίνειας είναι αυξημένες.
(Η φωτογραφία είναι έργο τεχνητής νοημοσύνης εις γνώση του αρθρογράφου)
