Güneş Sistemi İnterneti: Uzay Lazer Testleri ile Bir Adım Daha Yaklaştık!

Avrupa Uzay Ajansı’ndan bilim insanları, derin uzaydaki bir uzay aracıyla 165 milyon mil (265 milyon kilometre) uzaklıkta ilk kez bir lazerle iletişim kurarak, Ay ve ötesi için optik iletişim sistemleri geliştirme çabalarında önemli bir adım atmış oldular.

Yunanistan, Atina yakınlarındaki Kryoneri Gözlemevi’ndeki bilim insanları, NASA’nın Psyche misyonuna güçlü bir lazer ateşledi ve ardından bu sinyal, sinyalin kaynağından yaklaşık 37 km uzaklıkta yer alan Helmos Gözlemevi’ne geri gönderildi.

“Bu inanılmaz bir başarı. Yıllar süren teknolojik ilerlemeler, uluslararası standartlaştırma çabaları ve yenilikçi mühendislik çözümlerinin benimsenmesi ile Güneş Sistemi İnterneti’nin temel taşını koyduk,” ESA’nın Yer Sistemleri Mühendisliği ve Yenilik departmanı başkanı Mariella Spada bir açıklama ile belirtti.

Bunu başarmak için, NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki görev kontrol birimi, ESA’ya Psyche’nin tam konumunu sağlamak üzere Delta-Differeansiyel Tek-Yönlü Aracılık gibi güçlü navigasyon araçları kullandı. Ajansın uçuş dinamikleri uzmanları ise hava yoğunluğu, sıcaklık ve Dünya’nın hareketi gibi değişkenleri hesaba katarak testi tasarladı. Bazı hava sahaları geçici olarak kapatıldı, güvenlik açısından.

“Bu iki yönlü optik tokalaşmayı sağlamak için iki büyük teknik engelin üstesinden gelmek gerekiyordu: uzak bir uzay aracına nokta vuruşu yapabilecek kadar güçlü bir lazer geliştirmek ve yüz milyonlarca kilometrelik bir yolculuğun ardından bazen sadece birkaç fotonu tespit edebilecek kadar hassas bir alıcı inşa etmek,” ESA’nın Yer Lazer Alıcı sistemi proje yöneticisi Sinda Mejri belirtti.

Bu sinyal aktarma, NASA’nın Psyche üzerindeki Derin Uzay Optik İletişimleri deneyi kapsamında bu yaz planlanan dört değişimden ilki.

Mars ötesinde metal açısından zengin bir asteroidi araştırmak için gönderilen Psyche, ayrıca DSOC adlı, uzun mesafeli iletişim sistemlerini test etmek için tasarlanmış altın kaplı bir lazer verici taşır. Örneğin Aralık 2023’te, DSOC bir portakal renkli kedi olan Taters’ın bir lazer işaretçisi kovalamacası videosunu Dünya’ya, 19 milyon mil (31 milyon km) uzaktan geri göndermeyi başardı—bu, en yüksek derecede teknolojik bir başarıdır.

Psyche kendisi Dünya’daki idarecileriyle radyo ile iletişim kurar, ancak lazer iletişim sistemleri konuşmayı ciddi ölçüde hızlandırabilir.

Bu test her ne kadar Psyche’ye herhangi bir bilgi göndermeyi içermese de, optik iletişim sistemleri lazerlerin ışık dalgalanmalarına veriyi sıkıştırabilir, mesajları optik bir sinyale kodlayarak alıcıya kızılötesi üzerinden taşır. Gözlerimize görünmez olan bu ışınlar, ışık hızında hareket ederek bir noktadan diğerine yüksek çözünürlükte bilgi taşır. Ajansın belirttiğine göre, bu yöntem bugünkü uzay araçlarında kullanılan radyo frekans sistemlerine kıyasla 10 ile 100 kat daha hızlı veri iletim oranları sağlar.

“Bu teknolojiyi radyo frekansı iletişim sistemleriyle birleştirmek, evreni keşfeden misyonların artan veri çıktısını iletmek için gereklidir,” ESA’nın Yer Lazer Verici sistemi proje yöneticisi Andrea Di Mira belirtti.

Tüm süreç aşırı hassasiyet gerektiriyor: Lazer ışınları radyo sinyallerinden çok daha dar olduğundan, DCOS’un lazer yanıtının, sinyalin yere berbileceği yeri belirlemek için Dünya’nın yörüngesini dikkate alarak hedeften sapmaması gerekiyor.

Deneyin başarısı, “gerçekten kara tabanlı internet benzeri yüksek hızlı bağlantıyı derin uzay araçlarımıza getirmede büyük bir adımı temsil ediyor,” diye açıkladı ajansın operasyonlar direktörü Rolf Densing.