در دنیای امروزی بیشتر اطلاعات از طریق کابل‌های زیرزمینی و ماهواره‌ها با سیگنال‌های رادیویی پخش می‌شود. در دهه آتی اطلاعات ماهواره‌ای ممکن است از طریق لیزر ارسال شود که علاوه بر داشتن مزایای فناوری‌های قبلی، امن‌تر است و می‌تواند اطلاعات بیشتری را جابه‌جا کند. اما لیزرها نقاط ضعف زیادی هم دارند که فناوری‌های دیگر آن را ندارند – لیزرها نمی‌توانند از داخل ابرها عبور کنند.
در حال حاضر، محققان دانشگاه ژنو در سوئیس روش جدیدی برای پاکسازی لایه‌های ابر برای کمک به ارتباط از طریق تکنولوژی لیزر را پیشنهاد کرده‌اند. این راه حل شامل اضافه کردن لیزر بیشتر است.
محققان می‌گویند که با استفاده از پرتوهای فوق‌العاده داغ و فوق‌العاده کوتاه، می‌توانند به طور موقت سوراخی را درون ابرها ایجاد کنند، به طوری که لیزرهای انتقال اطلاعات بتوانند بدون وقفه عبور کنند.
با توجه به اطلاعات فرستاده شده در اطراف این سیاره، باندهای فرکانس رادیویی شلوغ هستند و طول موج‌های طولانی در میزان اطلاعاتی که می‌توانند حمل کنند با محدود مواجه هستند. این نمی‌تواند با خواسته‌های مدرن ما مطابقت داشته باشد، بنابراین محققان با استفاده از فناوری‌های دیگر برای برآورده ساختن این نیازها، دست به کار شده‌اند.
لیزرها ممکن است یک راه حل را ارائه دهند. به گفته محققان، طول موج کوتاه آنها می‌تواند هزاران بار اطلاعات را بیشتر از فرکانس رادیویی ارسال کند و امنیت بیشتری را ارائه دهد. Jean-Pierre Wolf، فیزیکدان دانشگاه که در این پروژه کار می‌کرد، به Digital Trends گفت:
با این حال، به محض وجود ابر یا مه، نور در هر جهت پراکنده می‌شود و دیگر داده‌ای منتقل نمی‌شود. امروزه راه حل فعال برای این مشکل وجود ندارد و آنچه که ما پیشنهاد می‌کنیم، یک راه حل احتمالی است.
جروم کاسپاریان، فیزیکدان در دانشگاهی که در این پروژه همکاری می‌کند، گفت:
ما نشان داده‌ایم که نوع خاصی از لیزر – لیزرهای فوق کوتاه که پالس‌هایی به اندازه یک دهم یک میلیونم از یک میلیونم یک ثانیه را ایجاد می‌کنند – باعث ایجاد موج ضربه‌ای در هوا می‌شود که قطرات آب را بر سر راه پراکنده می‌کند. با انجام این کار، می‌تواند راهی را درون مه و یا ابر باز کرد و کانالی را برای ارتباط نوری از داخل ابر ایجاد نمود.
پیکربندی لیزری ماهواره‌ای که توسط ولف و کاسپاریان پیشنهاد شده است شامل یک لیزر با طول موج فوق‌العاده کوتاه است که باعث ایجاد موج ضربه‌ای برای کنار زدن ابرها و انتقال سریع‌تر اطلاعات به زمین می‌شود. کاسپاریان اشاره کرد که لیزرهای مورد استفاده‌ی آنها تکیه بر تقویت پالس خرد شده، دارد، تکنولوژی که جرارد مورو و دونا استریکلند به خاطر آن جایزه نوبل فیزیک را در سال جاری به دست آوردند.
هنوز هم راه طولانی برای این کار در پیش است، به خصوص در توزیع انرژی لیزر به طور مساوی در مسافت‌های طولانی، اما ولف گفت که آنها در زمینه‌ی فضای هوا علاقه مند به صدور مجوز فناوری هستند. آنها در آزمایشگاه لیزر را بر روی ابرهای مصنوعی امتحان کرده‌اند، اما امیدوارند تا به زودی این آزمایش را با ابرهای واقعی انجام دهند، تا بتوانند تا سال ۲۰۲۵ به مرحله‌ی اجرای سراسری درآید.
مقاله ای که این مطالعه را توصیف کرده در مجله Optica منتشر شده است.
نظرات