HD videá a videohovory z Marsu? NASA úspešne otestovala technológiu, ktorá otvára cestu k vesmírnemu internetu

Zo sondy Psyche sa vrátil signál, ktorý môže navždy zmeniť spôsob komunikácie s vesmírom. NASA úspešne zachytila laserový lúč, ktorý prekonal neuveriteľnú vzdialenosť 350 miliónov kilometrov. Táto vzdialenosť zodpovedá približne dvojnásobku vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom.

Americká vesmírna agentúra testuje novú technológiu nazývanú Deep Space Optical Communications. Namiesto tradičných rádiových vĺn používa infračervené lasery na prenos dát. Sonda Psyche, ktorá smeruje k asteroidu medzi Marsom a Jupiterom, nesie tento revolučný komunikačný systém.

Experiment fungoval jednoducho, ale jeho dôsledky sú obrovské. Signál vyšiel zo Zeme, dopadol na sondu a vrátil sa späť. Celková dráha svetelného lúča tak merala približne 700 miliónov kilometrov. Pre porovnanie – svetlo z Mesiaca k nám dorazí za 1,3 sekundy, ale tento signál cestoval niekoľko minút.

Informuje o tom web iMeteo.

Revolúcia v prenose dát

Laserová komunikácia prináša do vesmíru technológiu, ktorú poznáš z pozemských optických káblov. Svetelné lúče dokážu prenášať obrovské množstvo informácií na veľké vzdialenosti. Zatiaľ čo rádiové vlny sa šíria do všetkých strán, laser zostáva úzko zameraný.

Táto presnosť má praktické výhody. Energetická spotreba klesá, pretože sa energia nešíri zbytočne do priestoru. Kapacita prenosu stúpa exponenciálne – budeme môcť prijímať HD videá z Marsu namiesto rozpixelovaných obrázkov. Rýchlosť komunikácie sa tiež zvyšuje v porovnaní s klasickými rádiami.

NASA už roky vyvíja túto technológiu pre budúce misie. Plány zahŕňajú komunikáciu s marťanskou základňou, ktorá by mohla fungovať takmer ako pozemský internet. Astronauti by mohli mať videohovor so Zemou takmer v reálnom čase, hoci s oneskorením niekoľkých minút kvôli vzdialenosti.

Prvé testy prebehli na krátkych vzdialenostiach s mesačnými sondami. Teraz sa hranica posunula na stovky miliónov kilometrov. Každý úspešný test nás približuje k vytvoreniu medziplanetárnej optickej siete.

Technické výzvy svetelnej komunikácie

Práca s laserovými lúčmi vo vesmíre prináša špecifické problémy. Nasmerovanie lúča vyžaduje extrémnu presnosť – odchýlka o zlomok stupňa znamená úplné netrafenie cieľa. Sonda sa pohybuje rýchlosťou tisícov kilometrov za hodinu, takže výpočty musia zohľadniť jej budúcu polohu.

Zemská atmosféra komplikuje situáciu ešte viac. Oblaky, hmla či prašné búrky dokážu signál úplne zablokovať. NASA preto stavia pozemské stanice na viacerých kontinentoch. Ak je na jednej stanici zlé počasie, komunikáciu prevezme iná.

Intenzita signálu klesá s druhou mocninou vzdialenosti. Signál, ktorý na Mesiaci vyzerá jasne, z Marsu príde sotva rozoznateľný. Inžinieri musia konštruovať citlivejšie detektory a výkonnejšie lasery.

Synchronizácia predstavuje ďalší technický oriešok. Zem a sonda sa otáčajú rôznymi rýchlosťami okolo vlastných osí. Gravitačné polia planét ohýbajú svetelné lúče. Všetky tieto faktory musia výpočty zohľadniť v reálnom čase.

Budúcnosť vesmírneho internetu

Úspech sondy Psyche otvára cestu k ambicióznejším projektom. Budúce misie k Marsu, Európe či Titanu budú vybavené pokročilejšími optickými systémami. Vytvoríme sieť komunikačných uzlov, ktoré budú prepájať celú slnečnú sústavu.

Predstav si možnosti tejto siete. Vedci budú môcť riadiť marťanské roboty v takmer reálnom čase. Astronauti na Marse si stiahnu film zo Zeme za niekoľko hodín namiesto týždňov. Vedecké dáta z Jupiterových mesiacov dorazili v HD kvalite.

Technológia má potenciál zmeniť aj komunikáciu na Zemi. Satelitné optické siete by mohli priniesť rýchly internet do najodľahlejších kútov planéty. Armády a záchranné služby by získali nezrušiteľné komunikačné kanály.

Komerčné spoločnosti už investujú do tejto technológie. SpaceX testuje laserové spoje medzi svojimi Starlink satelitmi. Amazon plánuje podobný systém pre svoju sieť Project Kuiper. Čínska vesmírna agentúra vyvíja vlastné optické systémy pre svoje lunárne misie.

Cesta k hviezdam

Dlhodobé vízie siahajú ešte ďalej. Medziplanetárna optická sieť by mohla slúžiť ako odrazový mostík pre komunikáciu s exoplanétami. Výkonné lasery by dokázali posielať signály k najbližším hviezdam, hoci cesta by trvala roky.

Sonda Psyche dokazuje, že takéto plány nie sú vedecká fantastika, ale reálna budúcnosť. Každý kilometer, ktorý laserový signál úspešne prekoná, nás približuje k ére, keď komunikácia s vesmírom bude taká jednoduchá ako telefonát cez oceán.

NASA plánuje ďalšie testy na vzdialenosť až 500 miliónov kilometrov. Ak sa osvedčia, optická komunikácia sa stane štandardom pre všetky budúce hlbokovesmírne misie. Technológia, ktorá sa zrodila v laboratóriách, tak zmení spôsob, akým ľudstvo komunikuje s nekonečným vesmírom.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti