Для сверхбыстрой спутниковой связи облака будут пробивать ультра-горячим лазером

Ученые предлагают ультра-горячие лазеры, которые смогут пробивать дыры в облаках, те самым прокладывая путь к высокоскоростной спутниковой связи к 2025 году.

Пропускная способность спутниковых телекоммуникаций велика, однако с ростом информационных потоков может оказаться недостаточной. Сравнительно большие длины волн радиосигналов ограничивают возможности дальнейшего увеличения производительности таких каналов связи.

В связи с этим всё больше внимания в исследованиях уделяется использованию в этих целях лазеров. Значительно более короткие световые волны обеспечивают перенос в 10 тыс. раз большего количества информации за единицу времени, чем радиоволны. Не менее важен и аспект безопасности: в отличие от радиосигналов, луч лазера почти невозможно перехватить, его можно нацелить даже на конкретного человека.

Но все эти замечательные преимущества лазера оказываются бесполезны если небо затянуто облаками. С этим недостатком пытаются бороться, сооружая распределенную сеть наземных станций — сигнал со спутника нацеливается на ту из них, которая не экранирована облачным покровом. Хотя такие системы уже работают, понятно, что данное решение не гарантирует постоянной и устойчивой связи.

Группа из Женевского университета (Швейцария), которой руководит профессор Жан-Пьер Вольф (Jean-Pierre Wolf) ознакомила подписчиков журнала Optica со своим вариантом решения проблемы: он заключается в том, чтобы не ждать хорошей погоды, а активно её изменять.

Авторы разработали лазер, обеспечивающий нагрев воздуха до температуры свыше 1500 градусов Цельсия. Открытие таких сверхмощных импульсных лазеров совсем недавно было отмечено Нобелевской премией по физике за 2018 г.

Подобный моментальный нагрев сопровождается ударной волной, отбрасывающей в стороны мельчайшие капли воды, образующие облако. В результате образуется дыра диаметром несколько сантиметров, пронизывающая облачный покров на всю его глубину. Если параллельно нагревающему лучу пустить луч лазера, несущий информацию, он не встретит никаких помех до прибытия на приёмную станцию.

В настоящее время технология «лазерного бурения облаков» проходит лабораторные испытания на искусственных моделях облачности. Эти «облака» имеют толщину всего 50 см, однако содержание воды в единице объёма у них в 10 тыс. раз выше, чем у естественных облаков, что обеспечивает сравнимую с теми непрозрачность. Предварительные результаты обнадёживают, и учёные планируют перейти к испытаниям в условиях, более приближенных к реальности: на облаках километровой толщины и разного типа — отличающихся плотностью и высотой.

Они считают, что эта технология к 2025 году должна «созреть» для развёртывания в глобальном масштабе. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet