Con la crescita della tecnologia, è diventato molto più facile per gli astronauti riportare le informazioni sulla terra. Possono persino raggiungere i loro cari tramite chat video senza subire ritardi. È molto diverso da quello che era una volta quando le chat video con qualcuno nello spazio erano solo un sogno. Tuttavia, sebbene possa sembrare una semplice invenzione, è stato fatto molto più lavoro per renderlo reale. In passato, la NASA si affidava alle comunicazioni in radiofrequenza che erano efficaci ma non le migliori. Ora, l'organizzazione ha esaminato l'utilizzo dei laser nella sua strategia di comunicazione ottica. Questa adozione renderà le comunicazioni più snelle e le consentirà ulteriormente di ottenere più successo nelle sue missioni. Come funziona la comunicazione ottica? La comunicazione ottica si basa sulla luce per trasmettere informazioni visivamente o affidandosi a dispositivi elettrici. Sebbene possa sembrare un nuovo concetto, è in uso da oltre un secolo, con il fototelefono che è stato il primo dispositivo elettrico utilizzato per svolgere questa funzione. Questa invenzione risale al 1880 e da allora le comunicazioni ottiche hanno fatto molta strada. Affinché avvenga la comunicazione, un sistema ottico deve disporre di un trasmettitore attraverso il quale può codificare un messaggio in un segnale ottico. Un canale porta il segnale alla destinazione, dove un ricevitore decodifica il messaggio. Dove non sono presenti mezzi elettronici, questo ricevitore è spesso una persona incaricata di interpretare i segnali come nel codice Morse. Nella comunicazione ottica nello spazio libero, i componenti laser vengono spesso utilizzati per collegare migliaia di satelliti per creare una rete attraverso la quale può avvenire una comunicazione efficace. Perché i laser sono efficaci? Sulla terra, è diventato molto più facile trasmettere informazioni in alta qualità senza ritardi. Ne consegue che la NASA deve ottenere lo stesso successo nel trasmettere informazioni alle persone sulla terra. È qui che entrano in gioco i laser; questi possono aiutare a trasferire i dati a velocità molto più elevate, riducendo i ritardi e consentendo all'organizzazione di scoprire di più nello spazio a una velocità maggiore. Velocità I laser sono molto più veloci? Sì! Rispetto agli attuali sistemi a radiofrequenza utilizzati dalla NASA negli ultimi decenni, i laser possono essere fino a 100 volte più veloci! Metti in cifre; una trasmissione in radiofrequenza impiega circa nove settimane per mappare Marte e inviare il feedback alla Terra. Sembra abbastanza buono, considerando i traguardi raggiunti per raggiungere queste nove settimane. Tuttavia, una volta introdotti i laser, il periodo cambia completamente. Invece di aspettare nove settimane per questo avanti e indietro, la NASA può ridurre il suo tempo a nove giorni! Questo è circa un nono di quello che normalmente ci vuole. Spazio I componenti laser sono molto più leggeri di quelli utilizzati per consentire le trasmissioni in radiofrequenza. Inoltre, richiedono meno spazio in quanto occupano pochissimo volume. Si traduce in più spazio per altri strumenti, che sono vitali per raggiungere il successo in queste missioni. Dal punto di vista della potenza, i laser sono anche meno impegnativi, consentendo ai sistemi di veicoli spaziali di funzionare con meno intoppi. In un mondo in cui meno sta diventando sempre di più e la necessità di efficienza non viene meno, questo è un vantaggio per la NASA. L'organizzazione spera di raccogliere questi vantaggi e di mettere a dura prova i suoi sistemi disponibili. Nel corso degli anni, vedremo un maggiore utilizzo del laser nei concetti di missione. Durante l'estate del 2021, la NASA non vede l'ora di presentare la sua Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), che ha debuttato il 22 gennaio 2020. Tuttavia, il suo primo lancio operativo avverrà in estate, consentendole di scaricare dati tramite segnali ottici dall'ILLUMA -T. Il sistema ottico può scaricare dati a una velocità di 1,2 GB al secondo, che è quasi il doppio della velocità della dimostrazione delle comunicazioni laser lunari che ha debuttato nel 2013. Compattezza I sistemi ottici sono disponibili in strutture compatte prive di parti mobili, il che ne semplifica la manutenzione. Infatti, una volta installati e funzionanti, è necessaria pochissima manutenzione. Inoltre, sono dotati di componenti semplici e affidabili come quelli disponibili qui e non richiedono una piattaforma di isolamento dalle vibrazioni. Prendiamo l'esempio della dimostrazione del relè di comunicazione laser. È grande quanto un materasso king-size standard. Tuttavia, alla fine, pesa meno, è molto più piccolo e consuma meno energia rispetto ai componenti a radiofrequenza standard. Le comunicazioni spaziali sono destinate a migliorare solo con le maggiori velocità di trasmissione dei dati e le latenze di comunicazione ridotte. C'è molto in serbo per la NASA e altre agenzie spaziali in futuro.

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