لقد ضرب الأرض للتو شعاع ليزر من مسافة تزيد عن 100 مليون ميل.
ولكن على عكس فيلم Independence Day، فإن هذا الليزر غير ضار تمامًا، وتقول وكالة ناسا إن الكائنات الفضائية ليست مسؤولة عن ذلك.
تم إرسال الليزر نحو الأرض بواسطة مركبة الفضاء Psyche التابعة لناسا، والتي تبعد حاليًا أكثر من 100 مليون ميل (160 مليون كيلومتر) عن الأرض.
ولوضع ذلك في الاعتبار، هذا أبعد من القمر بأربع مرات.
وتأمل ناسا أن تسمح التكنولوجيا الجديدة لرواد الفضاء في مهمات مستقبلية بإجراء مكالمات فيديو بالأرض من أماكن بعيدة مثل المريخ.
تمامًا مثل مشهد من عيد الاستقلال، ضرب الأرض شعاع ليزر تم إطلاقه من الفضاء السحيق كجزء من اختبار لأحدث تقنيات الاتصالات التابعة لوكالة ناسا.
كان هذا أول اختبار، أو “أول ضوء”، لنظام الليزر للاتصالات الضوئية في الفضاء السحيق (DSOC).
كما أنها المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الليزر لإرسال بيانات من مكان أبعد من القمر.
وتقول وكالة ناسا إنها تريد استخدام التكنولوجيا التي تم اختبارها هنا لبناء شبكة اتصالات في الفضاء، تمامًا مثل شبكة كابلات الألياف الضوئية المستخدمة على الأرض.
تركب DSOC مع المركبة الفضائية Psyche حيث تكمل رحلتها التي تبلغ طولها 2.2 مليار ميل (3.6 مليار كيلومتر) إلى الكويكب 16 Psyche بين المريخ والمشتري.
وفي الطريق، ستكمل Psyche “التحليق بالقرب من المريخ”، مما يمنح مهندسي ناسا فرصة لمعرفة ما إذا كانت بعثات المريخ المستقبلية يمكنها استخدام الليزر للبقاء على اتصال مع الأرض.
وقالت ترودي كورتيس، مديرة العروض التكنولوجية في مقر ناسا: “إن تحقيق الضوء الأول هو أحد المعالم الهامة العديدة لـ DSOC في الأشهر المقبلة”.
وأضافت كورتيس أن الاختبار يمهد الطريق أمام “اتصالات ذات معدل بيانات أعلى قادرة على إرسال معلومات علمية وصور عالية الوضوح وبث الفيديو لدعم القفزة العملاقة التالية للبشرية”.
يمكن لوحدة إرسال واستقبال الليزر، التي تظهر هنا في غرفة نظيفة تابعة لوكالة ناسا، إرسال واستقبال البيانات بسرعة تصل إلى 10 مرات أسرع من الاتصالات اللاسلكية
تستخدم الأقمار الصناعية الحالية إشارات الراديو للتواصل وتلقي الأوامر وإعادة البيانات إلى وحدات التحكم.
موجات الراديو والليزر هما نوعان من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكن أن يمر عبر فراغ الفضاء بسرعة الضوء.
الفرق هو أنه بما أن ضوء الأشعة تحت الحمراء عبارة عن موجة عالية التردد، فإن نظام الاتصالات الليزري الجديد التابع لناسا يمكنه نقل المزيد من المعلومات في الثانية.
يأخذ جهاز إرسال واستقبال ليزر الطيران البيانات على شكل بتات، ويقوم بتشفيرها في الفوتونات التي تشكل الليزر.
وبالعودة إلى الأرض، يتم استقبال الإشارة عن طريق مجموعة كاشفات فائقة التوصيل وعالية الكفاءة والتي تحدد الفوتونات الفردية عند وصولها وتقوم بفك تشفير البيانات.
وبينما تنتقل الإشارة بسرعة الضوء، فإن المسافات الكبيرة التي تنطوي عليها تجعل إرسال إشارة ليزر بدقة إلى جهاز استقبال على الأرض تحديًا كبيرًا.
تقوم مجموعة الكاشف فائقة التوصيل وعالية الكفاءة بالتقاط الفوتونات الفردية والتعرف عليها لفك تشفير المعلومات التي ترسلها المركبة الفضائية
الهدف النهائي لناسا هو بناء شبكة اتصالات ليزرية في جميع أنحاء الفضاء لنقل المزيد من البيانات العلمية وبيانات الاتصالات بطاقة أقل
يقوم DSOC أولاً بالتثبيت على منارة ليزر قوية للوصلة الصاعدة يرسلها مختبر تلسكوب الاتصالات البصرية في منشأة Table Mountain التابعة لمختبر الدفع النفاث في كاليفورنيا.
يتيح ذلك للمركبة الفضائية توجيه الليزر نحو مجموعة الاتصالات في بالومار، على بعد حوالي 100 ميل (130 كم) إلى الجنوب.
وقالت ميرا سرينيفاسان، قائدة العمليات في DSOC لمختبر الدفع النفاث التابع لناسا، إن الاختبار كان “الأول الذي يدمج بشكل كامل الأصول الأرضية وجهاز الإرسال والاستقبال للطيران، مما يتطلب من فرق عمليات DSOC وPsyche العمل جنبًا إلى جنب”.
وأضافت: “لقد كان تحديًا هائلًا، ولدينا الكثير من العمل للقيام به، ولكن لفترة قصيرة، تمكنا من نقل بعض البيانات واستقبالها وفك تشفيرها”.
وتستعد ناسا أيضًا لإنشاء نظام اتصالات ليزري ثنائي الاتجاه في محطة الفضاء الدولية.
وفي وقت سابق من هذا الشهر، أرسلت ناسا محطة اتصالات ليزر إلى محطة الفضاء الدولية لاختبار كيفية استخدام أشعة الليزر عالية السرعة في مدار منخفض.
الهدف النهائي هو دمج الليزر في نظام الاتصالات بأكمله لبناء شبكة أسرع وأكثر موثوقية في الفضاء.