Chúng ta cuối cùng có lẽ sẽ muốn mở rộng mạng thông tin liên lạc khắp thiên hà, và NASA vừa trình diễn một phần công nghệ quan trọng có thể truyền các tin nhắn bằng tia laser qua khoảng cách gần 16 triệu km, gấp 40 lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng.
Chúng ta thường sử dụng sóng vô tuyến để liên lạc với các tàu vũ trụ ở xa, nhưng ánh sáng với tần số cao hơn, chẳng hạn như tia cận hồng ngoại, sẽ giúp tăng băng thông và tăng tốc độ truyền dữ liệu rất nhiều.
Nếu một công nghệ có thể gửi tin nhắn video độ phân giải cao đến và đi từ sao Hỏa mà không bị trễ, thì đây chính là công nghệ chúng ta cần. Thử nghiệm này là một phần trong thí nghiệm Truyền thông quang học không gian sâu (DSOC) của NASA và việc thiết lập thành công liên lạc này được gọi là “tia sáng đầu tiên”.
Trudy Kortes, giám đốc Trình diễn Công nghệ tại Trụ sở NASA cho biết: "Đạt được thành tựu tia sáng đầu tiên là một trong nhiều cột mốc quan trọng của DSOC tiết lộ trong những tháng tới. Việc này mở đường cho truyền thông tốc độ dữ liệu cao mà có khả năng gửi thông tin khoa học, hình ảnh độ phân giải cao và truyền phát video để hỗ trợ cho bước nhảy vọt tiếp theo của nhân loại”.
Tất cả chúng ta đều dựa vào công nghệ tương tự được tích hợp trong sợi quang để liên lạc tốc độ cao trên mặt đất, nhưng ở đây, công nghệ này đã được điều chỉnh để sử dụng trong không gian xa xôi nhằm cải thiện việc truyền thông tin về Trái đất.
Là ánh sáng hồng ngoại, các kỹ sư có thể dễ dàng truyền sóng của nó ở dạng laser. Điều này sẽ không làm cho ánh sáng di chuyển nhanh hơn nhưng nó làm gọn gàng và giới hạn chùm tia trong một kênh hẹp. Điều này đòi hỏi ít năng lượng hơn nhiều so với việc truyền sóng vô tuyến phân tán, và nó cũng khó bị chặn hơn.
Tuy nhiên, việc đó phải là là một nhiệm vụ đơn giản. Các bit dữ liệu được mã hóa trong các photon phát ra từ tia laser, đòi hỏi một số thiết bị hạng nặng – bao gồm một mảng bộ dò siêu dẫn hiệu suất cao – để chuẩn bị thông tin cho việc truyền và biên dịch nó ở đầu bên kia.
Một thách thức khác là hệ thống phải điều chỉnh cấu hình định vị theo thời gian thực. Trong thử nghiệm mới nhất này, các photon laser mất khoảng 50 giây để đi từ tàu vũ trụ đến kính viễn vọng.
Bộ thu phát laser đặt trên tàu vũ trụ Psyche, có sứ mệnh thử nghiệm công nghệ kéo dài hai năm, đang hướng tới vành đai tiểu hành tinh giữa sao Hỏa và sao Mộc. Nó đã liên lạc với Kính thiên văn Hale tại Đài thiên văn Palomar ở California.
Psyche được lên kế hoạch bay vòng quanh sao Hỏa, do đó, các cuộc thử nghiệm sẽ tiếp tục được thực hiện để làm cho phương pháp truyền thông laser cận hồng ngoại này trở nên hoàn thiện và hiệu quả nhất có thể.
Meera Srinivasan, người đứng đầu hoạt động DSOC tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, cho biết: “Đó là một thách thức đáng kể và chúng tôi còn rất nhiều việc phải làm, nhưng trong một thời gian ngắn, chúng tôi đã có thể truyền, nhận và giải mã một số dữ liệu”.
Theo Science Alert
