أشعة الليزر الفضائية.. مشروع ناسا الجديد لتسهيل التواصل بين الأرض والفضاء

تستعد ناسا لاختبار نظام اتصال بالليزر على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) بحلول نهاية عام 2023. وقد يعيد هذا النظام الثوري تعريف التواصل بين رواد الفضاء والمركبات الفضائية، من المدار المنخفض حول الأرض وصولاً إلى القمر وما وراءه.

كان الراديو التقليدي هو عماد اتصالات الفضاء للمهمات المأهولة وغير المأهولة. لكن اتصال الليزر يتمتع بمزايا متميزة عن نظيره الراديو كما أبرز موقع Space.com. فمن منظور اقتصادي وعملي، تعتبر أجهزة الليزر أكثر توفيرًا من حيث التكلفة وأخف وزنًا من المعدات الراديوية. بالإضافة إلى ذلك، يسمح طول الموجة الأقصر لليزر بنقل كميات معلومات أكبر بكثير في وقت واحد بالمقارنة مع الموجات الراديوية.

سيتم قريبًا إطلاق أحدث مشروع اتصال بالليزر من ناسا، المعروف باسم ILLUMA-T في إحدى مهمات إعادة التوريد التجارية لشركة SpaceX. وسيكون ذلك برفقة نظام ناسا الموجود لتتابع الاتصالات بالليزر (LCRD)، والذي تم تقديمه في ديسمبر 2021. فباستخدام الأشعة تحت الحمراء، سيكون لدى ILLUMA-T القدرة على إرسال واستقبال البيانات بمعدلات أعلى من السابق. وبعد التثبيت، سيسهّل هذا التحسين نقل بيانات بكميات كبيرة مرة أخرى إلى الأرض بسرعات تصل إلى 1.2 جيجابت في الثانية، بما في ذلك الفيديوهات والصور، مماثلة لاتصالات الإنترنت القوية على الأرض.

أكد بادري يونس، نائب المدير المشارك السابق لبرنامج اتصالات الفضاء والملاحة (SCaN) في ناسا، على إمكانيات اتصالات الليزر. وقال: "توفر اتصالات الليزر مرونة أكبر للمهمات وطريقة سريعة لاستعادة البيانات من الفضاء. فنحن ندمج هذه التكنولوجيا في عروض قريبة من الأرض، وعلى القمر، وفي الفضاء العميق."

بعد التثبيت، سيتبادل ILLUMA-T البيانات أولاً مع قمر LCRD الصناعي، الموجود على بعد 22,000 ميل فوق الأرض في مدار جغرافي متزامن. وفي الوقت نفسه، سيرسل LCRD هذه البيانات مرة أخرى إلى الأرض عبر محطتين تقعان في كاليفورنيا وهاواي، تم اختيارهما خصيصًا بسبب التغطية السحابية النسبية القليلة التي غالباً ما تعيق انتقالات الليزر.

على الرغم من أن ILLUMA-T ليس أول مهمة لناسا لاختبار اتصالات الليزر في الفضاء، إلا أنها خطوة مهمة نحو دمج هذه التكنولوجيا بسلاسة. إذ تضمنت المساعي السابقة CubeSat الصغيرة التي اختبرت اتصالات الليزر في عام 2022 وكذلك تجربة الاتصالات بالليزر القمرية في عام 2014. لذا تؤكد ناسا أن جميع هذه الاختبارات المجتمعة ستساعد في تقدم الاتصالات الجوية بين الأرض والقمر والمريخ وما وراء ذلك.

تسعى ناسا من خلال تجربتها المتقدمة في اتصالات الفضاء القائمة على الليزر إلى تعزيز التفاعلات من الفضاء إلى الأرض. فمع اختبار ILLUMA-T الوشيك والنجاح المحتمل، يبدو أن مستقبل استكشاف الفضاء والاتصال أكثر إشراقًا وكفاءة من أي وقت مضى.