أظهرت دراسة جديدة لعلماء الأستراليين أن الهواتف الذكية يمكن أن تتسارع بفضل إشارة الليزر المحطمة للأرقام القياسية المرسلة من الأقمار الصناعية، والتي تعمل دون أي إزعاج من الغلاف الجوي.
وجاءت هذه الدراسة في ظل الجدل الدائر حول شبكات الجيل الخامس الجديدة والأسرع التي تم إطلاقها حول العالم، هل يمكن أن تكون هناك طريقة أخرى للحصول على اتصال إنترنت لاسلكي أسرع؟
تقنية جديدة بالليزر المطلق من القمر الصناعي قد
وأشار باحثون من جامعة غرب أستراليا الى أن عملهم يفتح الباب أمام استخدام الأنظمة البصرية عبر الأقمار الصناعية، مما يجعل الاتصال أسرع وأكثر أمانا وأرخص من التقنيات الأخرى الموجودة حالياً، كما أنه يقدم الأمل في بث مقاطع الفيديو والأفلام، مثل Netflix أو Hulu، حتى في أكثر المناطق النائية على كوكب الأرض، وهو خطوة إلى الأمام في تطوير السيارات ذاتية القيادة، وتعزيزاً لمهام الفضاء المستقبلية إلى كوكب المريخ وما بعده.
وتعتمد اتصالات البيانات الحالية التي نستخدمها في الحياة اليومية مثل WiFi أو Bluetooth أو خدمات الجيل الرابع 4G على الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد اللاسلكي، في حين يمكن إرسال ما يصل إلى ما يزيد عن مائة ضعف هذه المعلومات باستخدام الضوء، ولكن هناك عقبة واحدة فقط، وهي الاختلافات الطفيفة في الضغط ودرجة حرارة الهواء التي تعمل على تغيير مساره.
• كيف ستعمل الأقمار الصناعية على تحسين تقنيات الاتصال؟
تمكن الفريق الدولي من التغلب على هذه المشكلة باستخدام تقنية تسمى "تثبيت الطور"، مما ينتج عنه أقوى شعاع ليزر في التاريخ.
وقالت كبيرة مؤلفي الدراسة، الدكتورة ساشا شيدوي، من جامعة غرب أستراليا: "يمكن أن يساعدنا ذلك في زيادة معدل نقل وإرسال البيانات من الأقمار الصناعية إلى الأرض بأعداد كبيرة. والجيل القادم من الأقمار الصناعية التي تجمع البيانات الضخمة سيكون قادراً على إيصال المعلومات الهامة إلى الأرض بشكل أسرع من ذي قبل".
وتجدر الإشارة إلى أن المزايا المحتملة والقدرات الجديدة التي ستندرج في مهام الأقمار الصناعية القادمة تشمل القدرة على تنزيل الفيديو بشكل أسرع وأفضل وتوفير اتصالات أكثر كفاءة بين الهواتف الذكية وحتى بين سفن الفضاء. كما أنها ستؤدي إلى تحسين أمن القوات المسلحة، مما يجعل التنصت عليها أكثر صعوبة.
وفي الحقيقة، لدى وكالة الفضاء الأوروبية ESA وبعض الشركات الخاصة مثل SpaceX وFacebook خطط طموحة فيما يتعلق بمثل هذه الشبكات. كما ستحتاج السيارات ذاتية القيادة المستقبلية إلى أن تكون قادرة على معالجة كميات هائلة من البيانات وبشكل سريع ودقيق، بما في ذلك العديد من الصور والإشارات التي يمكن أن تتلقاها على الطرقات.
تقنية جديدة بالليزر المطلق من القمر الصناعي قد
• اختراق الحواجز الناتجة عن الغلاف الجوي للأرض
خلال التجارب التي قام بها الباحثين، نجحت المحطات الضوئية ذاتية التوجيه في إرسال إشارات الليزر من نقطة إلى أخرى دون أي تدخل.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة بنجامين ديكس-ماثيوز، وهو طالب دكتوراه في جامعة غرب أستراليا، أن هذه التكنولوجيا تقضي على مشكلة الحواجز والمعيقات التي يسببها الغلاف الجوي بشكل فعال.
ويشرح ماثيوز قائلاً: "يمكننا تصحيح الاضطرابات الجوية ثلاثية الأبعاد، من اليسار واليمين ومن أعلى وأسفل بشكل حاسم وعلى طول خط الطيران. يبدو الأمر كما لو أن الغلاف الجوي واضطراباته قد أزيل ولم يعد موجوداً. وهذه التقنية تتيح لنا إرسال إشارات ليزر عالية الاستقرار عبر الغلاف الجوي مع الاحتفاظ بجودة الإشارة الأصلية".
وتجدر الإشارة إلى أن هذه الاضطرابات تؤثر على شكل وجودة وكثافة حزمة الضوء المجمعة، وتؤدي إلى تدهور الارتباط وجودة الإشارة. وعلاوة على ذلك، من أجل أن يتم اكتشافه بشكل فعال، يتم جمع الضوء بشكل عام في ألياف ضوئية قياسية مخصصة للاتصالات، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعة الاتصالات.
والجدير بالذكر أنها الطريقة الأكثر دقة في العالم لمقارنة تدفق المعلومات في وقت محدد بين موقعين منفصلين باستخدام نظام ليزر ينتقل عبر الغلاف الجوي. كما ويمكن أن تساعد الأبحاث في اختبار نظرية النسبية الخاصة بالمخترع والمفكر العالمي ألبرت أينشتاين.
تقول الدكتورة شيدوي: "إذا كان لديك إحدى هذه المحطات الضوئية على الأرض، وأخرى على قمر صناعي موجود في الفضاء، فهذا سيمكننا من البدء في استكشاف الفيزياء الأساسية، واستكشاف كل شيء بدءاً من اختبار نظرية النسبية العامة لأينشتاين بدقة أكبر من أي وقت مضى، ووصولاً إلى اكتشاف ما إذا كانت الثوابت الفيزيائية الأساسية تتغير بمرور الوقت أم لا".
وأضافت: "على سبيل المثال، يمكن لهذه التقنية أن تحسن الدراسات المستندة إلى الأقمار الصناعية حول كيفية تغير منسوب المياه الجوفية بمرور الوقت، أو للبحث عن الرواسب الخام الموجودة تحت الأرض".
بحسب ما ورد، سيبدأ المشروع الذي تبلغ تكلفته مليارات الدولارات في وقت لاحق من هذا العام بإنشاء شبكة مكونة من آلاف الأجهزة المتخصصة، والتي يمكن أن تكشف عن ولادة الكواكب والمجرات وحل ألغاز المادة المظلمة، وسوف ينضم أيضا إلى البحث عن إشارات على وجود الحضارات الفضائية.
المصدر: موقع Study Finds