اولین ویدئوی زنده از فضا به کمک لیزر پخش شد

ضمیمه دانش امروز روزنامه اطلاعات نوشت: افزایش پهنای باند برای دست‌یابی به اکتشافات فضایی و اهداف علمی آینده امری ضروری است. ناسا بی‌صبرانه در انتظار پیشرفت بیشتر این فناوری و امکان برقراری ارتباط طی مأموریت‌های میان‌سیاره‌ای آینده است.   

به تازگی، سازمان هوانوردی و فضا «ناسا» طی آزمایشی به نام «ارتباطات نوری فضای عمیق» (DSOC) در تاریخ 11 دسامبر 2023 از یک سیستم ضبط ویدئو که در فاصله 31میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد؛ یعنی به عبارتی برابر با 80بار فاصله زمین تا ماه است، یک ویدئوی دمو از فضا را به صورت پخش جاری با وضوح بسیار بالا به کمک پرتو لیزر به زمین ارسال کرد. دموی ارتباطات لیزری در 13 اکتبر 2023 طی مأموریت فضاپیمایی به نام «سایکی» (Psyche) به فضا پرتاب شد.

این رویداد موفقیت‌آمیز بخشی از پروژه ناسا در پخش جاری ویدئوهایی با پهنای باند بالا و داده‌های دیگر از عمق فضا است و مأموریت‌های بعدی انسان را در قلمرویی فراتر از مدار زمین امکان‌پذیر می‌کند. 

در آغاز سال 1928، یک مجسمه کوچک از شخصیت گربه کارتونی به نام «فلیکس گربه» که شاید بسیاری از افراد آن را با نام «گربه ملوس» به یاد بیاورند در پخش آزمایشی برنامه‌های تلویزیونی نمایش داده شد.

امروزه، ویدئوهایی که گربه‌ها شخصیت اصلی آنها هستند، بخشی عمده‌ای از محتوای پرطرفدار آنلاین را به خود اختصاص داده‌اند. ناسا نیز در فناوری تازه خود از تصویر گربه بی‌نصیب نمانده است و در این ویدئوی فضایی از تصویر این گربه‌سان کوچک استفاده کرده است.

این دمو شامل ارسال یک ویدئوی آزمایشی 15ثانیه‌ای از طریق تجهیزاتی به نام «گیرنده ـ فرستنده لیزری پرواز» است. این کلیپ 15ثانیه‌ای نخستین ویدئوی ارسال شده به کمک لیزر از اعماق فضا با وضوح بسیار بالا است.

این ویدئوی کوتاه که پیش از پرتاب بارگذاری شد یک گربه نژاد تبی نارنجی به نام «تَترز» را نشان می‌دهد که متعلق به یکی از کارکنان «آزمایشگاه پیشرانش جت» (JPL) است. گربه، اشاره‌گر لیزری را تعقیب می‌کند.

گرافیک‌های آزمایشی نیز به آن افزوده شده‌اند که همراه با گربه نمایش داده می‌شوند. گرافیک‌ها شامل ویژگی‌های این دمو مانند مسیر مدار سایکی، گنبد تلسکوپ پالومار، اطلاعات تکنیکی درباره لیزر و سرعت بیت داده‌های آن است. ضربان قلب، رنگ و نژاد گربه نیز به نمایش در می‌آیند. 

 101ثانیه طول کشید تا سیگنال ویدئویی به زمین برسد. این سیگنال با بالاترین سرعت سیستم یعنی 267مگابایت بر ثانیه ارسال شد. گیرنده ـ فرستنده لیزری قادر است سیگنال‌های فروسرخ نزدیک را ارسال و دریافت کند.

آنها یک پرتو لیزر فروسرخ نزدیک رمزگذاری شده را به «تلسکوپ هِیل» در رصدخانه «پالومار» در کالیفرنیا تاباندند، جایی که ویدئو در آن دانلود شد. سپس، هر فریم از ویدئو به صورت پخش زنده به آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا ارسال شد. در اینجا بود که ویدئو در زمان بی‌درنگ به نمایش درآمد. 

این دمو با این هدف طراحی شد که داده‌هایی از فضای عمیق را با سرعتی بین 10 تا 100 برابر بیشتر از سرعت جدیدترین سیستم‌های فرکانس رادیویی که امروزه در مأموریت‌های سفر به فضای عمیق استفاده می‌شوند انتقال دهد. با توجه به این که فضاپیمای سایکی به سوی کمربند اصلی سیارک‌ها بین مریخ و مشتری سیر می‌کند، دموی این فناوری سیگنال‌هایی با نرخ داده بالا را از دورترین فاصله سیاره سرخ به زمین می‌فرستد.

با این کار، راه برای سیستم‌های ارتباطی با نرخ داده بالاتر هموار می‌شود؛ سیستم‌های ارتباطی‌ای که می‌توانند اطلاعات علمی پیچیده، تصاویری با وضوح بالا و ویدئوهایی در حمایت از جهش بزرگ بعدی بشر که اعزام انسان به مریخ است را ارسال کنند.

یکی از اهداف ناسا این است که توانمندی ارسال ویدئوهای پهن‌باند به میلیون‌ها مایل دورتر را اثبات کند. روی خود سایکی هیچ ابزاری برای تولید ویدئو وجود ندارد، بنابراین، آن چه ارسال می‌شود در واقع بسته‌های داده‌های آزمایشی است که به طور تصادفی ایجاد شده‌اند.

اما برای این که این دستاورد مهم به یادماندنی‌تر شود، دانشمندان ناسا در همکاری با طراحان آزمایشگاه  پیش‌رانش جت همان ویدئوی سرگرم‌کننده را  ساختند. 
اگر چه این سیستم، ویدئو را از میلیون‌ها مایل دورتر ارسال کرد اما سرعت ارسال آن بسیار سریع‌تر از بیشتر اتصالات اینترنتی پهن‌باند است. در واقع، وقتی ویدئو در رصدخانه پالومار دریافت شد، آن را از طریق اینترنت به آزمایشگاه پیش‌رانش جت ارسال کردند و این اتصال کندتر از سیگنالی بود که از  فضای عمیق می‌آمد.