Membuat Lubang Sementara Di Awan Untuk Meningkatkan Komunikasi Satelit

• Para peneliti ingin membuat lubang di awan untuk mengirimkan informasi dengan kecepatan tinggi.
• Untuk melakukannya, mereka akan menggunakan filamen laser intensitas tinggi ultrashort.
• Teknologinya tidak meninggalkan dampak negatif pada atmosfer.

Informasi jarak jauh saat ini ditransmisikan oleh gelombang radio (melalui satelit) atau serat optik bawah tanah. Namun, arus informasi meningkat secara signifikan setiap tahun dan segera tidak mungkin untuk memenuhi permintaan sehari-hari dengan mengirimkan data melalui gelombang radio saja.

Karena gelombang radio memiliki panjang gelombang yang lebih panjang (dibandingkan dengan laser), gelombang tersebut membatasi jumlah data yang akan ditransfer. Selain itu, pita frekuensi yang tersedia terbatas dan semakin mahal.

Itulah mengapa para peneliti sekarang mengalihkan fokus mereka pada teknik laser, yang jauh lebih kompleks daripada frekuensi radio tetapi memiliki banyak keunggulan dalam hal keamanan. Saat ini, hambatan atmosfer adalah salah satu masalah utama untuk komunikasi optik ruang bebas (FSO).

Sekarang, para peneliti di University of Geneva, Swiss telah menemukan teknik yang melibatkan lubang peledakan di awan untuk membuka jalan bagi informasi yang dikirimkan melalui laser dari satelit.

Menembus Awan

Laser dengan panjang gelombang sangat pendek dapat membawa data sepuluh ribu kali lebih banyak daripada gelombang radio, dan tidak ada batasan jumlah saluran. Namun, sinar ultrashort ini tidak dapat menembus kabut dan awan. Jadi, dalam cuaca buruk, Anda sebenarnya tidak dapat mengirimkan data apa pun dengan laser.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti sekarang mengembangkan lebih banyak stasiun bumi yang dapat menerima sinyal laser di berbagai wilayah. Tujuannya adalah untuk memilih stasiun yang ditargetkan oleh satelit sesuai cuaca.

Jenis solusi ini sudah ada, tetapi transmisi data masih tergantung pada situasi cuaca. Selain itu, perubahan konfigurasi satelit – masalah serius yang harus diproses di hulu komunikasi.

Untuk saat ini, satu-satunya solusi efektif adalah membuat lubang melalui awan untuk mengirimkan sinar laser yang membawa informasi. Dalam penelitian ini, penulis telah melakukan hal serupa:mereka telah membangun laser intensitas tinggi ultrashort yang memanaskan udara hingga lebih dari 1750 Kelvin dan menghasilkan gelombang kejut untuk secara radial mengeluarkan tetesan air dari sinar dari udara yang disapunya. Ini menghasilkan lubang selebar beberapa sentimeter di atas seluruh ketebalan awan.

Referensi: arXiv:1810.09800 | Universitas Jenewa

Mereka menggunakan teknologi laser yang sama yang telah dianugerahi Penghargaan Nobel Fisika 2018 (pinset optik). Anda hanya perlu menyimpan pancaran di cloud dan itu akan membawa data telekomunikasi bit-rate tinggi, karena frekuensinya terletak pada kisaran kilohertz.

Kredit: UNIGE/Xavier Ravinet

Menurut para peneliti, ini adalah metode aktif pertama yang membuka tautan optik melalui awan dan kabut. Laser daya puncak tinggi menghasilkan jalur tanpa awan lokal dengan penurunan hamburan Mie untuk sinar termodulasi kedua. Mereka juga mengklaim bahwa teknologi mereka tidak meninggalkan dampak negatif pada atmosfer.

Berapa Lama Untuk Menerapkan Ini?

Para peneliti saat ini sedang menguji laser pada awan buatan yang memiliki ketebalan hanya 50 sentimeter tetapi 10.000 kali lebih padat daripada awan atmosfer. Laser bekerja dengan baik dalam penyiapan ini, bahkan saat awan bergerak.

Baca:DARPA Akan Menggunakan Sumber Cahaya Laser Untuk Menghidupkan Pesawat Kecil Saat Terbang

Pada tahap pengujian berikutnya, mereka akan menggunakan kabut dan awan yang lebih tebal (tebal hingga 1.000 meter) dengan kepadatan dan ketinggian yang berbeda. Ini adalah langkah penting menuju komunikasi satelit laser komersial, dan para peneliti percaya bahwa teknologi akan diterapkan secara global pada tahun 2025.