Objavljeno: 9.9.2013 12:00

NASA razvija vesoljski širokopasovni internet z laserji

V vesolje pošiljamo nadvse napredne satelite, roverje in znanstvene instrumente, ki merijo najrazličnejše parametre, a en del vseh teh naprav ostaja enak. Komunikacija z Zemljo se izvaja prek radijskih valov, ki sicer potujejo precej daleč, a so omejeni z nizko prepustnostjo. Zato NASA razvija nov sistem komunikacij, ki se imenuje LLST (Lunar Lasercom Space Terminal), s katerim želijo v prihodnjem desetletju povečati pasovno širino komunikacije po vesolju za več velikostnih razredov.

Fizika je namreč neizprosna. Elektromagnetni signal v trirazsežnem svetu pada s kvadratom razdalje in temu se težko izognemo. Ena možnost so laserji, ki svetlobo pošiljajo usmerjeno, tako da ne leti v vse smeri, ampak le tja, kamor jo hočemo. Druga fizikalna omejitev pa je frekvenca elektromagnetnega valovanja, saj lahko z dolgimi valovi (na primer radijski valovi) prenesemo le malo informacij, s kratkimi (recimo vidna svetlobna) pa precej več. Na Zemlji nas sicer zvijajo še druge fizikalne lastnosti valovanj, kot so uklon, odboj in lom, tako da lahko dolge valove lovimo tudi za ovirami in se celo odbijajo od zgornjih plasti atmosfere nazaj proti površju, kratki valovi pa teh prednosti nimajo. (Zdaj veste, zakaj ne vidite za ovinek, radijske valove pa sprejemnik lovi tudi, če anteni nista v vidni črti.) Dodatni problemi pri vesoljski komunikaciji, recimo z roverji na Marsu, so termične motnje zaradi Sonca, tako da je komunikacija praktično nemogoča, ko sta Mars in Zemlja na nasprotnih straneh Sonca. Pri komunikaciji z Luno sicer teh težav ni toliko. V številkah: komunikacija z Marsom je v velikostnem razredu 0,1-10 kB/s. (tehnične podrobnosti  o komunikaciji z Marsom: http://www.astrosurf.com/luxorion/qsl-mars-communication3.htm)

Kaj pripravlja NASA? LLST sestavljajo trije deli: optični modul, ki je v bistvu 10-centimetrski teleskop, modemski modul za moduliranje in demoduliranje (odtod ime) komunikacije v elektromagnetno valovanje ("svetloba") z laserjem ter krmilna elektronika. LLST so naložili na LADEE (Lunar Atmosphere and dust Environment Explorer), ki so ga proti Mesecu izstrelili ta vikend in bo tja pripotoval čez kakšen mesec. Tam bo tri mesece krožil v orbiti in analiziral sestavo Lunine eksosfere (do nerazpoznavnosti stanjšane atmosfere), mimogrede pa bodo preizkusili še LLST. S tem sistemom bo mogoče dvosmerno komunicirati do razdalje 400.000 kilometrov, kar je približno desetkrat dlje kot doslej (enosmerna komunikacija praktično nima omejitev, saj še vedno dobivamo podatke z Voyagerjev, čeprav sta že na meji Osončja blizu heliopavze). LLST bo dosegal hitrost do 622 Mb/s proti Zemlji in 20 Mb/s nazaj, kar je že sedaj šestkrat več od najzmogljivejših radijskih komunikacijskih sistemov.

S tem se odpirajo možnosti za širokopasovni internet prek satelitov. Ti sicer že dandanes zmorejo več deset megabitov, a to je bistveno premalo, da bi imel posamezni uporabnik prek satelita hitrosti, primerljive z optiko na Zemlji. Obstaja pa težava, ki je nerešljiva zaradi same fizike. Zamik (lag, kar merite z ukazom ping) zaradi končne svetlobne hitrosti ostaja in ga ne more odpraviti nobena izboljšava. Za prenos znanstvenih podatkov iz vesolja to ni ovira, za žive konference z lunarnimi bazami ali samo ljudmi na drugi strani Zemlje je precej neprijetno, za igranje nekaterih iger prek interneta pa popolnoma neuporabno.

 

http://esc.gsfc.nasa.gov/267/271/334.html

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=5226852

Več novic

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!

Komentarji

Vlajke | 9.9.2013 | 13:55

Super prispevek! Imam pa dve manjši pripombi. Na začetku drugega odstavka je prav opredelit, da s kvadratom razdalje pada elektromagnetni signal. Da ne bi bilo zmede, ko bi kdo pomislil, da pada vsak signal po tem pravilu. Pri drugi pripombi se pa sicer lahko motim, ampak mislim, da laserska svetloba, ki bo uporabljena za komunikacijo, verjetno ne bo v vidnem spektru. Vidni spekter svetlobe namreč (vsaj pri komunikaciji v optičnih kablih) ni optimalen za komunikacijo preko velikih razdalj.

mhus | 9.9.2013 | 14:45

Res je! Vidna svetloba je bilo malo nerodno (netočno) napisano, ker si pod pojmom laser navedno predstavljamo rdeči laser, čeprav seveda modulacija za prenos podatkov uporablja druge valovne dolžine. Glede kvadrata razdalje pa - seveda gre za EMV, saj je cel prispevek o tem. Dopolnjeno:)

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki

Najbolj brano

  • Severna Koreja s kriptovalutami in lažnimi zaposlenimi nakradla milijarde

    Za razliko od praktično vseh ostalih držav se Severna Koreja v veliki meri zanaša na internetni kriminal in kriptoprevare za financiranje delovanja države in izogibanje sankcijam. Tudi eden večjih letošnjih vdorov, ko so neznanci z borze Bybit ukradli za poldrugo milijardo dolarjev kriptovalute ether, je bil plod Severne Koreje.

    Objavljeno: 27.10.2025 07:00
  • Popolnoma drugačno električno kolo

    Rivianovo hčerinsko podjetje Also, specializirano za mikromobilnost, je predstavilo inovativno električno kolo TM-B (Transcendent Mobility - Bike), ki obljublja povsem novo izkušnjo vožnje. 

    Objavljeno: 23.10.2025 16:00
  • V Londonu vam bodo verjetno ukradli telefon

    Samo v lanskem letu so v Londonu ukradli 80.000 pametnih telefonov, kar je v milijonski metropoli sicer malo, a vseeno precej več kot v drugih podobno velikih mestih v Evropi. In približno tretjino več kot leto pred tem. Trend je torej zaskrbljujoč.

    Objavljeno: 23.10.2025 05:00
  • V ZDA bodo retroaktivno prepovedali DJI-jeve letalnike

    Ameriška Zvezna komisija za telekomunikacija (FCC) je sprejela sila nenavadno odločitev in za nazaj prepovedala uporabo naprav, ki jih je že odobrila in sprostila njihov uvoz v ZDA. Odločitev, da to smejo storiti, so sprejeli s tremi glasovi za in nobenim proti. Uperjena je proti kitajskemu proizvajalcu letalnikov DJI.

    Objavljeno: 3.11.2025 07:00
  • Uvodnik: Vedno je kriv DNS!

    Konec oktobra se je zgodilo nekaj, kar bi lahko imenovali že klasika digitalne dobe – Amazonov oblak AWS je spet odpovedal poslušnost. Tokrat je šlo za podatkovni center US-EAST-1, tisti najbolj obremenjeni in najstarejši del Amazonove infrastrukture, ki poganja velik del svetovnega spleta.

    Objavljeno: 28.10.2025 | Avtor: Matjaž Klančar | Monitor November 2025
  • Microsoft izdal nove napredne igrače

    Microsoft je izdal novo različico PowerToys 0.95.0, ki prinaša vrsto izboljšav in eno pomembno novost, funkcijo Light Switch, namenjeno večjemu vizualnemu udobju. 

    Objavljeno: 23.10.2025 12:00
 
  • Polja označena z * je potrebno obvezno izpolniti
  • Pošlji