चीन ने भूस्थैतिक कक्षा से प्रति सेकंड गीगाबिट तक पहुंचने वाले 2-वाट लेजर का प्रदर्शन किया

भूस्थैतिक कक्षा में एक चीनी उपग्रह ने बहुत कम शक्ति वाले लेजर के माध्यम से देश के दक्षिण-पश्चिम में एक ग्राउंड स्टेशन पर डेटा प्रसारित किया, जो प्रति सेकंड एक गीगाबिट की गति तक पहुंच गया। युन्नान में लिजिआंग वेधशाला में किए गए परीक्षण से पता चला कि सिर्फ 2 वाट की एक किरण 36 हजार किलोमीटर की बाधा और अत्यधिक वायुमंडलीय अशांति को दूर करने में कामयाब रही। यह उपलब्धि अधिक लचीले और कुशल अंतरिक्ष संचार का मार्ग प्रशस्त करती है, इसके विपरीत जो आज स्टारलिंक जैसे कम-कक्षा उपग्रह कर सकते हैं।

युन्नान की ऊंची चोटियों के ऊपर के वातावरण ने लेजर किरण को जगमगाती गंदगी में बदल दिया। कक्षा में शुरू हुई सुसंगत प्रकाश की एक पल्स वास्तविक समय में मुड़ी, बिखरी और खंडित हुई जब यह विभिन्न तापमान और घनत्व के साथ हवा की परतों से गुज़री। विकृति हर कुछ मिलीसेकंड में बदल जाती है। जब फीकी, आकारहीन चमक ने आखिरकार वेधशाला की जमीन को छुआ, तो वह पहले ही सैकड़ों मीटर तक फैल चुकी थी। गंभीर गिरावट के बावजूद, रिसीवर ने मलबे में दबे डेटा स्ट्रीम का पता लगाया।

दोहरी रणनीति वायुमंडलीय बाधा पर काबू पाती है

बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ पोस्ट्स एंड टेलीकम्युनिकेशंस के वू जियान और चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के लियू चाओ के नेतृत्व वाली टीम ने दो इंजीनियरिंग तकनीकों को संयोजित किया, जिन्होंने अकेले इतने कमजोर ट्रांसमीटर के साथ प्रति सेकंड गीगाबिट हासिल नहीं किया था। अनुकूली प्रकाशिकी 357 माइक्रोमिरर के साथ एक विकृत दर्पण का उपयोग करती है जो वायुमंडलीय विकृति को तुरंत ठीक करने के लिए वास्तविक समय में चलती है। मोड विविधता रिसेप्शन क्षति को स्वीकार करता है और बाधित सिग्नल के शेष टुकड़ों की खोज करता है। कोई भी एक तरीका इस बाधा को दूर नहीं कर सकता। साथ में, उन्होंने असंभव को मापी गई वास्तविकता में बदल दिया।

घटना किरण पहले एक अनुकूली प्रकाशिकी चरण तक पहुंची जिसने अगले चरण के लिए विरूपण को काफी कम कर दिया। फिर प्रकाश एक मल्टीप्लेन प्रकाश कनवर्टर में प्रवेश किया जिसने सिग्नल को आठ अलग-अलग स्थानिक चैनलों में विभाजित किया। एक डिजिटल प्रोसेसर ने सभी आठों का मूल्यांकन किया और सबसे अधिक शोर करने वाले पांच को छोड़कर केवल तीन सबसे मजबूत का चयन किया। यह संयोजन था अंतर:

• संयुक्त प्रणाली से पहले सिग्नल उपयोग: 72%
• तकनीकों के एकीकरण के बाद उपयोग: 91.1%
• डेटा दर हासिल की गई: 1 गीगाबिट प्रति सेकंड
• ट्रांसमीटर शक्ति: 2 वाट
• दूरी: 36 हजार किलोमीटर

निश्चित भूस्थैतिक कक्षा का रणनीतिक लाभ

स्टारलिंक जैसे निम्न पृथ्वी कक्षा उपग्रह कुछ सौ किलोमीटर की ऊंचाई पर परिक्रमा करते हैं और रेडियो फ्रीक्वेंसी के माध्यम से टर्मिनलों के साथ संचार करते हैं। भूस्थैतिक कक्षा में चीनी उपग्रह 60 गुना अधिक दूर है और तेजी से अधिक जटिल चुनौती का सामना कर रहा है। प्रकाश की किरण केवल दूरी के साथ अत्यधिक कमजोर हो जाती है। हालाँकि, एक भूस्थैतिक उपग्रह जल्दी से क्षितिज को पार नहीं करता है। यह आकाश में स्थिर रूप से मंडराता रहता है और एक ग्राउंड स्टेशन के साथ अनिश्चित काल तक निरंतर संपर्क बनाए रखता है।

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उन अनुप्रयोगों के लिए जो संक्रमण या रुकावट को बर्दाश्त नहीं करते हैं, यह स्थायित्व काफी दूरी के लायक है। आपदा प्रतिक्रिया नेटवर्क, सुरक्षित सैन्य चैनल और उच्च मात्रा वाले डेटा रिले जिन्हें बिना किसी रुकावट के काम करना चाहिए, इस स्थिरता पर निर्भर करते हैं। लेजर तरंग दैर्ध्य रेडियो फ्रीक्वेंसी की तुलना में बहुत अधिक डेटा ले जाते हैं और इन्हें रोकना या हस्तक्षेप करना अधिक कठिन होता है। लिजिआंग में परीक्षण से पता चला कि एक व्यावहारिक रिसीवर आर्किटेक्चर इतने शक्तिशाली ट्रांसमीटर के बिना अंतर को पाट सकता है कि यह कक्षा में असंभव होगा।

नवाचार को पृथ्वी पर प्राप्तकर्ताओं को हस्तांतरित किया गया

परीक्षण का आविष्कार सामान्य 2-वाट ट्रांसमीटर नहीं था। अंतरिक्ष में दो वाट का कोई मतलब नहीं है। निर्णायक मोड़ वातावरण द्वारा पहले से ही क्षतिग्रस्त सिग्नल को पुनर्प्राप्त करने की रिसीवर की क्षमता थी। यह खोज अंतरिक्ष संचार के बारे में सामान्य आख्यान को उलट देती है, जो इस बात पर केंद्रित है कि क्या लॉन्च किया जाता है। चीनी टीम ने कड़ी मेहनत को परिष्कृत स्थलीय रिसीवरों में स्थानांतरित कर दिया।

लिजिआंग सुविधा उपभोक्ता उत्पाद नहीं है। 1.8-मीटर टेलीस्कोप, विकृत दर्पण, मल्टीप्लेन लाइट कनवर्टर और रीयल-टाइम प्रोसेसर एक अनुसंधान केंद्र बनाते हैं। यह बुनियादी ढांचा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है: उच्च क्षमता वाले ग्राउंड स्टेशनों की एक छोटी संख्या जो स्थलीय फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क को उपग्रह डेटा भेजती है। परीक्षण विशिष्ट परिस्थितियों में एक अलग प्रदर्शन था, लेकिन जारी किए गए आंकड़े वास्तविक माप हैं, सिमुलेशन नहीं। ये पृथक डेटा हैं, भविष्य की सेवा की गारंटी नहीं।

साउथ चाइना मॉर्निंग पोस्ट की रिपोर्ट के अनुसार, यह गति एक हाई-डेफिनिशन फिल्म को शंघाई से लॉस एंजिल्स तक पांच सेकंड से भी कम समय में यात्रा करने की अनुमति देती है। यह उपलब्धि तेज़ और अधिक लचीले अंतरिक्ष संचार, राष्ट्रीय सुरक्षा अनुप्रयोगों के लिए खुले दृष्टिकोण और बड़े पैमाने पर डेटा ट्रांसमिशन की दौड़ में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करती है जिसके लिए बिना किसी रुकावट के अतिरेक और अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।