امروز : جمعه ۲ آذر ۱۴۰۳ - 10:37

Afrang Khabar

1401/12/22 10:37

مریخ فاصله زیادی با زمین دارد و پرتاب هر چه بیشتر فضاپیما‌ها به سیاره سرخ، برقراری ارتباط با آن را دشوارتر می کند.

تلاش برای افزایش سرعت ارتباطات بین مریخ و زمین

به گزارش افرنگ خبر /تاکنون پای هیچ انسانی به مریخ نرسیده است و تنها کاوشگران و ربات‌های ویژه‌ای عملیات مطالعه و تحقیق در سیاره سرخ را انجام داده اند. در این میان برقراری ارتباط سریع با زمین دارای اهمیتی زیادی بوده است و نکته کلیدی استقرار انسان در این سیاره محسوب می‌شود. پرسش مهمی که ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده، این است که برای افزایش سرعت ارتباطات بین سیارات آبی و قرمز منظومه شمسی چه می‌توان کرد؟ به تازگی گروهی از پژوهشگران اسپانیایی به بررسی توپولوژی‌های مختلف شبکه‌های ارتباطی بین سیاره‌ای پرداختند که می‌توانند به حل برخی از مشکلات ارتباطی کمک کنند.

به طور معمول، ارتباط با مریخ از طریق سامانه ای به نام شبکه فضایی عمیق  یا DSN  انجام می‌شود. در اصل، این فناوری شامل مجموعه‌ای از ماهواره‌های ارتباطی غول پیکر زمینی است که در سراسر جهان پخش شده اند. هدف اصلی آن‌ها برقراری ارتباط مستقیم با هر کاوشگری از جمله کاوشگر‌های اطراف مریخ است که فراتر از مدار زمین پرتاب می‌شود. برخی از سیستم‌های ارتباطی مانند مدارگرد شناسایی مریخ  MRO، نیز از ماهواره‌هایی در مدار دور سیاره استفاده می‌کنند که سیگنال‌های خود را به شبکه فضایی عمیق  ارسال می‌کنند.
در حال حاضر چندین مشکل در این پیکربندی وجود دارد، از جمله این مشکلات می‌توان به خرابی و اندازه تجهیزات مورد نیاز برای ارسال سیگنال‌ها اشاره کرده و در نظر داشت که نبود نور خورشید در برخی شرایط ارتباطات را برای مدت قابل توجهی از زمان قطع می‌کند. از سوی دیگر اگر یکی از ماهواره‌های شبکه فضایی عمیق از کار بیفتد، یا بدتر از آن، مدارگرد شناسایی مریخ از کار بیفتد، ارتباطات با اکثر تجهیزات علمی سیاره سرخ می‌تواند بسیار سخت‌تر شود.
به طور طبیعی برخی از سیگنال‌ها حتی بدون وجود جو در فضا، قدرت خود را از دست می‌دهند؛ بنابراین برای ارسال موثر اطلاعات با سرعت بالا در مسافت‌های طولانی، آنتن‌های این فناوری باید بسیارعظیم باشند، اما چالش ارتباطی مهم تر، نور خورشید است.
متاسفانه در حال حاضر در حدود ۳۰ درصد مواقع، مراکز کنترل زمین نمی‌تواند مستقیماً با مریخ ارتباط برقرار کند. این مشکل عمدتاً به این دلیل است که آن‌ها در طرف مقابل خورشید از یکدیگر قرار دارند.
برای دور زدن این مشکلات، پائولا بتریو و همکارانش در دانشگاه کاتالونیا Universitat Politècnica de Catalunya نرم افزاری به نام SolarCom برای تجزیه و تحلیل در دسترس بودن، زمان به‌روزرسانی و سرعت انواع مختلف توپولوژی شبکه طراحی کردند. این فناوری به دلیل افزایش قابل توجه سرعت و قابلیت اطمینان خود متمایز است و می‌تواند موجب شکل گیری کلنی‌های انسانی در مریخ شود.
بر اساس این طرح، قرار دادن ماهواره‌های رله در نقاط مختلف و در درجه اول آن‌هایی که بین خورشید و زمین قرار دارند، راه حلی کاملا منطقی به نظر می‌رسد. فناوری ابداع شده توسط پژوهشگران اسپانیایی به طور بالقوه می‌تواند این قابلیت دسترسی را به بیش از ۹۰ درصد افزایش دهد.
تنها نقطه ضعف این طرح این است که می‌تواند به طور قابل توجهی نسبت به فناوری‌های فعلی گران‌تر باشد، زیرا به طور کلی به ماهواره‌های بیشتری نیاز دارد.
با این حال، هنوز مشکلاتی برای افزایش پهنای باند به مریخ وجود دارد، از جمله سخت افزار شبکه‌ای که در حال حاضر در اکثر ماهواره‌های رله وجود دارد. ماهواره ردیابی و رله داده  TDRS  که یکی از ابزار‌های اصلی ناسا برای انتقال اطلاعات در فواصل بزرگ در اطراف زمین است، در ابتدا در دهه ۱۹۹۰ مورد استفاده قرار گرفته و حتی آخرین نسل سوم ماهواره آن در حال حاضر پنج سال از عمر خود را می‌گذراند.
همه این‌ها بدان معناست که قبل از اینکه بشریت بتواند ویدیو‌های واقعی را از مریخ بارگیری کند، کار‌های بسیار بیشتری باید انجام شود. اما همانطور که یک ماموریت بالقوه حامل خدمه انسانی به واقعیت نزدیک می‌شود، مطمئناً توجه بیشتری را به توانایی ما در برقراری ارتباط جلب کرده و بسته‌های نرم افزاری مانند SolarCom به تعیین بهترین راه برای انجام این کار کمک می‌کنند.

کلید واژه

Alternate Text

ارسال نظرات

نام

captcha

نظر شما