ڈیپ اسپیس لیزر کمیونیکیشن ریکارڈ، تخیل کے لیے کتنی گنجائش؟حصہ ایک

حال ہی میں، یو ایس اسپرٹ پروب نے 16 ملین کلومیٹر دور زمینی سہولیات کے ساتھ ایک گہرا خلائی لیزر کمیونیکیشن ٹیسٹ مکمل کیا، جس سے خلائی آپٹیکل مواصلاتی فاصلے کا نیا ریکارڈ قائم ہوا۔ تو کیا فوائد ہیںلیزر مواصلات? تکنیکی اصولوں اور مشن کے تقاضوں کی بنیاد پر، کن مشکلات پر قابو پانے کی ضرورت ہے؟ مستقبل میں گہری خلائی تحقیق کے میدان میں اس کے اطلاق کا کیا امکان ہے؟

تکنیکی پیش رفت، چیلنجوں سے خوفزدہ نہیں۔
خلائی محققین کائنات کی کھوج کے دوران گہری خلائی ریسرچ ایک انتہائی مشکل کام ہے۔ تحقیقات کو دور دراز کے انٹرسٹیلر اسپیس کو عبور کرنے، انتہائی ماحول اور سخت حالات پر قابو پانے، قیمتی ڈیٹا حاصل کرنے اور منتقل کرنے کی ضرورت ہے، اور مواصلاتی ٹیکنالوجی ایک اہم کردار ادا کرتی ہے۔

کا اسکیمیٹک خاکہگہری خلائی لیزر مواصلاتاسپرٹ سیٹلائٹ پروب اور زمینی رصد گاہ کے درمیان تجربہ

13 اکتوبر کو، اسپرٹ پروب کا آغاز ہوا، جس نے تلاش کے سفر کا آغاز کیا جو کم از کم آٹھ سال تک جاری رہے گا۔ مشن کے آغاز میں، اس نے ریاستہائے متحدہ میں پالومر آبزرویٹری میں ہیل دوربین کے ساتھ کام کیا تاکہ گہری خلائی لیزر کمیونیکیشن ٹیکنالوجی کی جانچ کی جا سکے، زمین پر موجود ٹیموں کے ساتھ ڈیٹا کو مواصلت کرنے کے لیے قریب اورکت لیزر کوڈنگ کا استعمال کیا۔ اس مقصد کے لیے ڈیٹیکٹر اور اس کے لیزر مواصلاتی آلات کو کم از کم چار قسم کی مشکلات پر قابو پانے کی ضرورت ہے۔ بالترتیب، دور دراز، سگنل کی کشیدگی اور مداخلت، بینڈوتھ کی حد اور تاخیر، توانائی کی حد اور گرمی کی کھپت کے مسائل توجہ کے مستحق ہیں۔ محققین نے طویل عرصے سے ان مشکلات کی توقع اور تیاری کی ہے، اور کلیدی ٹکنالوجیوں کے ایک سلسلے کو توڑا ہے، جس نے گہری خلائی لیزر مواصلاتی تجربات کو انجام دینے کے لیے روح کی تحقیقات کے لیے ایک اچھی بنیاد رکھی ہے۔
سب سے پہلے، اسپرٹ ڈیٹیکٹر تیز رفتار ڈیٹا ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے، لیزر بیم کو ٹرانسمیشن میڈیم کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے،اعلی طاقت لیزرٹرانسمیٹر، کے فوائد کا استعمال کرتے ہوئےلیزر ٹرانسمیشنشرح اور اعلی استحکام، گہری خلائی ماحول میں لیزر مواصلاتی روابط قائم کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔
دوم، کمیونیکیشن کی وشوسنییتا اور استحکام کو بہتر بنانے کے لیے، اسپرٹ ڈیٹیکٹر موثر کوڈنگ ٹیکنالوجی کو اپناتا ہے، جو ڈیٹا کوڈنگ کو بہتر بنا کر محدود بینڈوڈتھ کے اندر ڈیٹا کی ترسیل کی زیادہ شرح حاصل کر سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ بٹ ایرر ریٹ کو کم کر سکتا ہے اور فارورڈ ایرر کریکشن کوڈنگ کی ٹیکنالوجی کا استعمال کرکے ڈیٹا ٹرانسمیشن کی درستگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔
تیسرا، ذہین شیڈولنگ اور کنٹرول ٹیکنالوجی کی مدد سے، پروب کو مواصلاتی وسائل کے بہترین استعمال کا احساس ہوتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی کام کی ضروریات اور مواصلاتی ماحول میں ہونے والی تبدیلیوں کے مطابق مواصلاتی پروٹوکول اور ٹرانسمیشن کی شرحوں کو خود بخود ایڈجسٹ کر سکتی ہے، اس طرح محدود توانائی کے حالات میں مواصلات کے بہترین نتائج کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔
آخر میں، سگنل کے استقبال کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے، اسپرٹ پروب ملٹی بیم ریسپشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی ایک صف بنانے کے لیے ایک سے زیادہ وصول کرنے والے اینٹینا کا استعمال کرتی ہے، جو سگنل کی وصولی کی حساسیت اور استحکام کو بڑھا سکتی ہے، اور پھر پیچیدہ گہرے خلائی ماحول میں ایک مستحکم مواصلاتی رابطہ برقرار رکھ سکتی ہے۔

فوائد ظاہر ہیں، راز میں پوشیدہ ہیں۔
بیرونی دنیا کو تلاش کرنا مشکل نہیں ہے۔لیزرکیا اسپرٹ پروب کے ڈیپ اسپیس کمیونیکیشن ٹیسٹ کا بنیادی عنصر ہے، تو لیزر کو گہری خلائی کمیونیکیشن کی اہم پیشرفت میں مدد کرنے کے لیے کیا خاص فوائد حاصل ہوتے ہیں؟ اسرار کیا ہے؟
ایک طرف، گہرے خلائی ریسرچ مشن کے لیے بڑے پیمانے پر ڈیٹا، ہائی ریزولیوشن امیجز اور ویڈیوز کی بڑھتی ہوئی مانگ کو گہرے خلائی مواصلات کے لیے اعلیٰ ڈیٹا ٹرانسمیشن کی شرح کی ضرورت ہوتی ہے۔ مواصلاتی ترسیل کے فاصلے کے پیش نظر جو اکثر دسیوں ملین کلومیٹر کے ساتھ "شروع" ہوتا ہے، ریڈیو لہریں آہستہ آہستہ "بے طاقت" ہوتی ہیں۔
جبکہ لیزر کمیونیکیشن ریڈیو لہروں کے مقابلے فوٹون پر معلومات کو انکوڈ کرتی ہے، قریب اورکت روشنی کی لہروں کی طول موج کم اور زیادہ فریکوئنسی ہوتی ہے، جس سے زیادہ موثر اور ہموار معلومات کی ترسیل کے ساتھ ایک مقامی ڈیٹا "ہائی وے" بنانا ممکن ہوتا ہے۔ اس نقطہ کی ابتدائی طور پر زمین کے کم مدار کے خلائی تجربات میں تصدیق کی گئی ہے۔ متعلقہ انکولی اقدامات کرنے اور ماحولیاتی مداخلت پر قابو پانے کے بعد، لیزر کمیونیکیشن سسٹم کی ڈیٹا ٹرانسمیشن کی شرح پچھلے مواصلاتی ذرائع سے تقریباً 100 گنا زیادہ تھی۔