Tweet
Uzayla iletişim için ‘foton oltası’
Gelecek yıllarda bugüne göre daha fazla uzay istasyonu ve astronot uzayda iş görüyor olacak. Bu birimler arasında veri iletişimi de çözülmesi gereken konular arasında. ABD’nin önde gelen araştırma kurumlarından Massachusetts Institute of Technology uzmanlarının geliştirdiği foton yakalayan yeni bir ışık detektörü sayesinde, astronotlar birbirlerine veya Dünya’daki merkezlere video görüntülerini çok daha hızlı gönderebilecek.
Foton oltası’ olarak adlandırılan ışık detektörü, 1.550 nanometre’lik bir dalgaboyunda ışığın yüzde 57’sini emiyor. (Bu oran yeraltına döşenen internet için kullanılan fiber optik kablolarınkiyle aynı.) Mevcut lazer teknolojilerinde ise, ışık detektörleri ışığın sadece yüzde 20’sini emebiliyor.
‘FOTON OLTASI’
MIT’nin geliştirdiği ışık detektörü kızılötesi ışınlardan bir lazerin tek bir fotonunu dahi yakalayabiliyor. Detektörde ‘foton oltası’ adlı bir ünite bulunuyor. Mutlak sıfır derecesine yakın bir soğukluktaki nanokablolardan oluşan foton oltası, detektörün foton yakalama yeteneğini artırıyor.
‘Foton oltası’ndaki nanokablolar cihaza ulaşıp da mekanik nedenlerden dolayı yakalanamayan fotonların kablolar arasında yansıtılarak, eninde sonunda yakalanmasını sağlıyor. Daha çok foton emmesi, cihazın daha iyi algılaması demek, bu da daha iyi iletişim sağlıyor.
Detektörün hassasiyetini artırmak için bilim insanları, cihaza yansımayı önleyici bir kaplama koyarak ışık yansımalarının önünü kesmek istiyor.
SANİYEDE 128 BİN BİT GÜDÜK KALIYOR
Halen Mars’a giden uzay araçları, verileri radyo sinyalleriyle gönderiyor. MIT uzmanı Dr. Karl Berggren, mevcut kablosuz radyo frekansı teknolojileri ile video görüntü gönderiminin saatler aldığını belirtiyor. Dr. Berggren’e göre, gelişmiş lazer teknolojileri veri gönderimini bugünküne oranla 10 ila 1.000 kat daha hızlı gerçekleştirecek.
Dr. Karl Berggren
Gerek lazer ve gerek radyo göndericileri, veriyi ışık hızına yakın bir süratte gönderebiliyor, ancak lazerin avantajı daha fazla veriyi sıkıştırabilmesi. Halen Mars’ta bulunan uzay araçlarında, Mars-Dünya arası iletişim saniyede 128 bin bit üzerinden gerçekleşiyor.
SATÜRN’DEN DÜNYA’YA
Mars-Dünya mesafesi bir yana, gelecekte Satürn ve ötesindeki gezegenlerin de iletişim ağı içinde olacağı düşünülürse, yeni teknolojilere geçilmesi kaçınılmaz olacak. Gezegenlerarası veri iletiminde kullanılan mevcut lazer sistemleri oldukça yüksek enerji tüketimine yol açıyor. Dünya’dan yüzbinlerce kilometre uzakta tek başına çalışan bir uzay aracı için enerji tüketimi ciddi bir sorun. Dr. Berggren, yeni detektörün sönük sinyalleri toplayabilmesi sayesinde enerji tüketimini azalttığını belirtiyor.
Not: Araştırmayı konu alan makale Optics Express dergisinde yayımlanmıştır.
Foton oltası’ olarak adlandırılan ışık detektörü, 1.550 nanometre’lik bir dalgaboyunda ışığın yüzde 57’sini emiyor. (Bu oran yeraltına döşenen internet için kullanılan fiber optik kablolarınkiyle aynı.) Mevcut lazer teknolojilerinde ise, ışık detektörleri ışığın sadece yüzde 20’sini emebiliyor.
‘FOTON OLTASI’
MIT’nin geliştirdiği ışık detektörü kızılötesi ışınlardan bir lazerin tek bir fotonunu dahi yakalayabiliyor. Detektörde ‘foton oltası’ adlı bir ünite bulunuyor. Mutlak sıfır derecesine yakın bir soğukluktaki nanokablolardan oluşan foton oltası, detektörün foton yakalama yeteneğini artırıyor.
‘Foton oltası’ndaki nanokablolar cihaza ulaşıp da mekanik nedenlerden dolayı yakalanamayan fotonların kablolar arasında yansıtılarak, eninde sonunda yakalanmasını sağlıyor. Daha çok foton emmesi, cihazın daha iyi algılaması demek, bu da daha iyi iletişim sağlıyor.
Detektörün hassasiyetini artırmak için bilim insanları, cihaza yansımayı önleyici bir kaplama koyarak ışık yansımalarının önünü kesmek istiyor.
SANİYEDE 128 BİN BİT GÜDÜK KALIYOR
Halen Mars’a giden uzay araçları, verileri radyo sinyalleriyle gönderiyor. MIT uzmanı Dr. Karl Berggren, mevcut kablosuz radyo frekansı teknolojileri ile video görüntü gönderiminin saatler aldığını belirtiyor. Dr. Berggren’e göre, gelişmiş lazer teknolojileri veri gönderimini bugünküne oranla 10 ila 1.000 kat daha hızlı gerçekleştirecek.
Dr. Karl BerggrenGerek lazer ve gerek radyo göndericileri, veriyi ışık hızına yakın bir süratte gönderebiliyor, ancak lazerin avantajı daha fazla veriyi sıkıştırabilmesi. Halen Mars’ta bulunan uzay araçlarında, Mars-Dünya arası iletişim saniyede 128 bin bit üzerinden gerçekleşiyor.
SATÜRN’DEN DÜNYA’YA
Mars-Dünya mesafesi bir yana, gelecekte Satürn ve ötesindeki gezegenlerin de iletişim ağı içinde olacağı düşünülürse, yeni teknolojilere geçilmesi kaçınılmaz olacak. Gezegenlerarası veri iletiminde kullanılan mevcut lazer sistemleri oldukça yüksek enerji tüketimine yol açıyor. Dünya’dan yüzbinlerce kilometre uzakta tek başına çalışan bir uzay aracı için enerji tüketimi ciddi bir sorun. Dr. Berggren, yeni detektörün sönük sinyalleri toplayabilmesi sayesinde enerji tüketimini azalttığını belirtiyor.
Not: Araştırmayı konu alan makale Optics Express dergisinde yayımlanmıştır.