اتصالات ناسا البصرية في الفضاء العميق تصل إلى مرحلة مهمة، وترسل بنجاح مقطع فيديو لقط إلى المريخ

لقد نجحت وكالة ناسا في إثبات إمكانات نظامها للاتصالات البصرية في الفضاء العميق (DSOC)، والذي ينقل البيانات عبر الليزر لمسافة مذهلة تبلغ 290 مليون ميل - وهي تقريبًا أبعد مسافة بين الأرض والمريخ. ويمثل هذا الإنجاز ختام المرحلة الأولى من برنامج الاتصالات التجريبي للوكالة.

تم إطلاق تجربة DSOC في أكتوبر 2022، وتستخدم أشعة الليزر القريبة من الأشعة تحت الحمراء لنقل البيانات بسرعات تصل إلى 100 مرة أسرع من أنظمة الراديو التقليدية، وهو تقدم من المتوقع أن يعيد تشكيل كيفية استكشاف البعثات المستقبلية للفضاء العميق. وفقًا لوكالة ناسا، أثبت النظام فعاليته في نقل المعلومات المعقدة، بما في ذلك مقاطع الفيديو عالية الدقة، من المركبات الفضائية التي تقع بعيدًا عن متناول تكنولوجيا الاتصالات الحالية.

نجاحات المرحلة الأولى وإنجازات النقل

كانت تجربة DSOC قادرة على إرسال مقاطع فيديو عالية الدقة من مركبة الفضاء Psyche إلى الأرض بأقل قدر من فقدان الجودة، حتى على مسافات كبيرة. على سبيل المثال، عندما كانت المركبة الفضائية على بعد 240 مليون ميل، حافظ نظام الليزر على معدلات نقل تبلغ 6.25 ميجابت في الثانية، مع وصول الذروة إلى 8.3 ميجابت في الثانية - وهو ما يكفي لبث محتوى مثل Netflix. وبالمقارنة، تتخلف أنظمة الراديو التقليدية كثيرًا من حيث السرعة.

وفي اختبار غير تقليدي، بثت وكالة ناسا مقاطع فيديو لقطة تدعى تاترز من الفضاء السحيق، لتتجاوز حدود ما يمكن أن تحققه الاتصالات بالليزر من حيث نقل البيانات بشكل موثوق وواضح. وأظهرت هذه الاختبارات قدرة النظام على إرسال محتوى فائق الدقة من على بعد ملايين الأميال، بسرعات تنافس اتصالات النطاق العريض الحديثة.

فوائد الاتصالات بالليزر

يتمتع نظام الاتصالات البصرية المتطور هذا بالعديد من المزايا مقارنة بأساليب الراديو التقليدية. فهو لا يستطيع نقل البيانات بمعدلات أسرع بشكل ملحوظ فحسب، بل إنه يفعل ذلك دون الحاجة إلى معدات أثقل أو أكبر حجمًا. كما أن استهلاك الطاقة يضاهي استهلاك الأنظمة التقليدية، مما يجعله حلاً عمليًا لمهام الفضاء العميق المستقبلية.

يعمل نظام ناسا من خلال جهاز إرسال واستقبال ليزر على متن مركبة الفضاء Psyche، والذي يتواصل مع محطات أرضية على الأرض. يعمل تلسكوب هيل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كمستقبل للرابط الهابط، بينما تدير منشأة Table Mountain في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا عمليات الإرسال الصاعدة باستخدام 7 كيلووات من طاقة الليزر.

المراحل المستقبلية والتحسين

ومن المقرر أن تبدأ المرحلة التالية من مشروع الاتصالات البصرية في الفضاء العميق في يناير/كانون الثاني 2025. وخلال هذه المرحلة، ستواصل ناسا اختبار النظام وتحسينه حتى أكتوبر/تشرين الأول 2025، بهدف ضمان قدرته على العمل لمدة عام على الأقل في ظل ظروف الفضاء العميق.

بعد عامين من التجارب الناجحة، قامت وكالة ناسا بتنزيل ما يقرب من 11 تيرابايت من البيانات - مما يعزز هذه التكنولوجيا كأداة تحويلية لاستكشاف الفضاء.

التداعيات على استكشاف الفضاء

ومع استمرار البشرية في دفع حدود استكشاف الفضاء، فإن هذا التقدم قد يفتح الأبواب أمام نقل أكثر كفاءة للبيانات العلمية والصور والمعلومات المهمة الأخرى عبر مسافات شاسعة. وفي المستقبل، قد تمكن أنظمة الاتصالات بالليزر المستوطنين على المريخ من إرسال مقاطع فيديو عالية الدقة إلى الأرض، مما يسد الفجوة بين العوالم بسرعة غير مسبوقة.

وعلى الرغم من هذه النتائج الواعدة، فإن نجاح مشروع DSOC ينطوي على مخاطر، ولا يزال هناك الكثير مما يتعين اختباره. وسوف تحتاج وكالة ناسا إلى معالجة التحديات المحتملة وتحسين موثوقية النظام قبل أن يصبح حجر الزاوية في الاتصالات بين الكواكب. ولكن في ظل المسار الحالي للمشروع، يبدو أنه على استعداد لأن يصبح تقنية تحويلية في مجال استكشاف الفضاء.