“ยานไซคี” รับและส่ง “สัญญาณเลเซอร์” สำเร็จเป็นครั้งแรก

ยานไซคี (Psyche) ซึ่งอยู่ระหว่างการเดินทางไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย “16 Psyche” ในปี 2029 นั้นรับและส่งสัญญาณด้วยแสงเลเซอร์เป็นครั้งแรกในการทดสอบ “DSOC” หรือ “Deep Space Optical Communications” ที่ระยะทางห่างออกไปจากโลก 16 ล้านกิโลเมตร หรือประมาณ 40 เท่าของระยะทางจากโลกไปดวงจันทร์

DSOC เป็นการสาธิตเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงเลเซอร์ในช่วงคลื่นอินฟราเรดแทนการใช้สัญญาณวิทยุในการสื่อสาร อาจพูดอีกนัยหนึ่งได้ว่าพวกเขากำลังทดสอบใช้รีโมตทีวีขนาดยักษ์ในการสื่อสารกับยานไซคี

ในการสาธิตเทคโนโลยีครั้งนี้ ยานไซคีรับสัญญาณเลเซอร์แสงแรกเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน 2023 จากหอสังเกตการณ์ปาโลมาร์ของห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น (JPL) ที่รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ก่อนที่ยานไซคีจะตอบกลับด้วยการยิงสัญญาณเลเซอร์กลับโลกเช่นกัน จากนั้นจึงทดสอบการสื่อสารสองทางด้วยการรับและยิงเลเซอร์พร้อม ๆ กัน ซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของภารกิจ DSOC อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่ DSOC สื่อสารนั้นไม่ใช่ข้อมูลที่สำคัญต่อภารกิจหลักของยานไซคี

หลักการทำงานของ DSOC เบื้องต้นคือการเข้ารหัสข้อมูลแต่ละบิตเป็นแสงเลเซอร์แต่ละโฟตอน ซึ่งหลักการทำงานนี้คล้ายกับหลักการทำงานไฟเบอร์ออปติกที่เราใช้กันสำหรับอินเทอร์เน็ตในบ้านเรา อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างก็คือ DSOC นั้นไม่มีสาย นั่นหมายความว่าการยิงเลเซอร์ของ DSOC จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงมาก ยิ่งไกลเท่าใด ความยากในการเล็งแสงเลเซอร์ก็จะยิ่งยากยิ่งขึ้น คล้ายกับการที่เราพยายามกดรีโมตทีวีจากระยะไกลนั้น จะให้โดนยากกว่าการที่เรานั่งอยู่ใกล้ทีวี

สำหรับการรับสัญญาณครั้งแรก สัญญาณเลเซอร์ใช้เวลาประมาณ 50 วินาที ในการเดินทางระหว่างโลกและยานไซคี ที่ระยะไกลที่สุดของยานไซคี ซึ่งก็คือเข็มขัดดาวเคราะห์น้อยที่ยานไซคีจะเดินทางไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย 16 Psyche นั้น สัญญาณจะใช้เวลาถึง 20 นาทีในการเดินทางระหว่างโลกและตัวยาน นั่นหมายความว่าการเล็งสัญญาณเลเซอร์จะต้องคอยติดตามการเคลื่อนไหวของยานไซคีด้วยนั่นเอง

แต่ DSOC ก็มาพร้อมกับประโยชน์ที่มากขึ้นเช่นกัน แม้การสื่อสารด้วยวิทยุและเลเซอร์จะเดินทางด้วยความเร็วแสงทั้งคู่ แต่ DSOC ส่งข้อมูลด้วยแบนด์วิดท์ (Bandwidth) ที่สูงกว่า 10 ถึง 100 เท่า เพราะว่าการสื่อสารด้วยเลเซอร์นั้นมีความกระจัดกระจายน้อยกว่าวิทยุ มันจึงมีสัญญาณที่เข้มข้นกว่าวิทยุ และไม่จำเป็นต้องมีจานขนาดใหญ่เพื่อรับสัญญาณ

ในอดีต เคยมีการทดสอบการสื่อสารด้วยเลเซอร์ในวงโคจรโลกและดวงจันทร์มาแล้ว แต่ยังไม่เคยมีการสื่อสารด้วยเลเซอร์ที่ระยะไกลเท่ายานไซคีมาก่อน ซึ่งถือเป็นการสื่อสารด้วยเลเซอร์ในอวกาศห้วงลึกเป็นครั้งแรก

ที่มาภาพ: NASA
ที่มาข้อมูล: NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech