وقتی گوشی همراهتان در فضا کارایی ندارد! (1)

[مسافر007]

چگونه مردم زمین با مردم روی مریخ ارتباط برقرار می‌کنند؟

مهاجرت به سیارات دیگر و ملاقات با هوشمندان غیرزمینی آرزوی همیشگی دانشمندان،منجمان وهرانسان ماجراجوی دیگری بوده است. درطول سالیانی که علم بشر بی‌وقفه رشد کرده است این آرزو بیشتر به واقعیت نزدیک شده است.

حال فرض کنید این رویا به حقیقت پیوسته است و شما به نوعی برای عصرانه‌ای دلپذیر به سیاره‌ای زمین مانند دعوت شده‌اید. آیا به این موضوع فکرکرده‌اید که چگونه به این دعوت پاسخ دهید؛ یا اگر این عصرانه فقط تله‌ای برای دست یافتن به کدهای ژنتیک شما باشد، چگونه به هم‌نوعان خود در زمین اطلاع دهید؟

مقاله‌ای که پیشروی شما است، ۱۰ ایده‌ی شگفت‌انگیز برای ارتباط میان سیاره‌ها دارد. امروز فضای ارتباطی زمین به شکلی است که یک کودک می‌تواند با تلفن ، تبلت یا لپ‌تاب پیغام خود را به هرجای کره‌ی زمین برساند و تماس‌های ویدیوئی برقرار کند.

عموم ارتباط‌های زمینی از جنس امواج الکتریکی یا الکترومغناطیسی هستند. ولی این امواج در فضای میان‌سیاره‌ای کارائی ندارد، زیرا برای ارسال امواج از جایی به جای دیگر به زمانی مناسب با فرکانس آن‌ها نیاز داریم و به علت وجود مسافت‌های بسیار طولانی در فضا این تأخیر مورد توجه است.

علاوه بر فاصله‌های زمانی طولانی، این امواج درگیر تابش‌های فضایی می‌شوند و وضوح خود را از دست می‌دهند. علت دیگری که این روش را ناکارآمد می‌کند، تغییر مکان سیارات است. گاهی اجرام آسمانی می‌توانند سدّی در مسیر امواج ایجاد کنند.

ایده‌ی‌ اول:

-ابرشبکه‌ای ۶ میلیارد کیلومتری از ماهواره‌ها را تصور کنید که در طول منظومه‌ی شمسی مستقر شده‌اند. شاید این تصور کمی دور از ذهن باشد. همان‌طور که‌ سال‌ها پیش وجود شبکه‌ای‌ از مدارگردهای ارتباطی اطراف زمین غیرممکن به نظر می‌رسید. ولی امروز استفاده از این ماهواره‌ها امری کاملاً طبیعی است.

شبکه‌ی‌ ماهواره‌های عظیمی که از عطارد تا پلوتو را پوشش دهد می‌تواند کیفیت ارتباط‌ها را حفظ کند. زیرا امواج رادیویی مسیرهای نسبتاً کوتاه بین ماهواره‌ها رامی‌پیمایند تا به مقصد نهایی خود برسند.
منبع:کانوت

[مسافر007]

وقتی گوشی همراهتان در فضا کارایی ندارد!(2)



استفاده از امواج رادیویی سرعت انتقال اطلاعات را محدود می‌کند

در مقاله‌ی پیش ایده‌ی نخست برای قراری ارتباط میان‌سیاره‌‌ای را توضیح دادیم. و گفتیم که عموم ارتباط‌های زمینی از جنس امواج الکتریکی یا الکترومغناطیسی هستند. ولی این امواج در فضای میان‌سیاره‌ای کارائی ندارد، زیرا برای ارسال امواج از جایی به جای دیگر به زمانی مناسب با فرکانس آن‌ها نیاز داریم و به علت وجود مسافت‌های بسیار طولانی در فضا این تأخیر مورد توجه است.

علاوه بر فاصله‌های زمانی طولانی، این امواج درگیر تابش‌های فضایی می‌شوند و وضوح خود را از دست می‌دهند. علت دیگری که این روش را ناکارآمد می‌کند، تغییر مکان سیارات است. گاهی اجرام آسمانی می‌توانند سدّی در مسیر امواج ایجاد کنند.

این‌بار به سراغ ایده‌ی دوم و سوم می‌رویم:

ایده‌ی دو:

اگر از دیدن فیلم‌های علمی تخیلی لذت می‌برید احتمالاً کار با لیزرها را نیز دوست دارید. لیزرها آینده‌ای درخشان در علم فضایی‌ دارند و دومین پیشنهاد ما برای ارتباط میان‌سیاره‌ای استفاده از لیزرها به جای امواج و فرستنده‌های رادیویی است. انر‌‌ژی پرتوهای لیزر متمرکز است. درنتیجه هر پرتو به علت داشتن فرکانس کوتاه انبوهی از اطلاعات را در خود ذخیره می‌کند.

لیزرها مانند امواج رادیویی در طیف‌های گسترده سیر نمی‌کنند ولی در عوض به انرژی اولیه‌ی کم‌تری نیاز دارند. استفاده از این ایده سرعت برقراری ارتباط را به اندازه‌ی سرعت اتصال پهن باند کامپیوتر شما به اینترنت افزایش می‌دهد. اکنون ناسا روی این پروژه کار می‌کند.

تصویری ترکیبی از نخستین باری که بازوی ربوتیک مریخ‌نورد کنجکاوی باز شد. آیای روی فراخواهد رسید که همه‌ی کاوش‌گرها، فضاپیماها و …، بدون قرار گرفتن زمین به عنوان واسطه، با همدیگر مستقیماً ارتباط برقرار کنند؟

ایده‌ی سوم:

اگر کسی از شما می‌خواست نخستین پیشنهاد این مقاله را پیشرفته و اقتصادی کنید با کمی خلاقیت می‌گفتید می‌توان به جای ساخت ابر شبکه‌ای از ماهواره‌ها تجهیزات ارتباطی مناسبی را روی کاوش‌گرها و مدارگردها نصب کرد. به این ترتیب این شبکه طی چند سال شکل می‌گیرد و هزینه‌ای اضافی نخواهد داشت.

خوشبختانه شما تنها کسی نیستید که به این طرح اندیشیده‌ است. در واقع این طرح تا حدودی در حال اجرا است.
منبع:کانوت

[مسافر007]

ایده‌ی چهارم:

اینترنت فضایی! ساخت شبکه‌ای غول پیکر از ماهواره‌ها این امکان را به ما می‌دهد که نوعی اینترنت عظیم در فضا بسازیم که به سادگی می‌توانیم از آن استفاده کنیم. یعنی با کاری شبیه تایپ آدرس ماهواره به آن وصل شویم. مشکل این پیشنهاد از دست دادن اطلاعات است. اجرام آسمانی با تغییر مکان می‌توانند سبب فطع ارتباط شوند. ضمنا داده‌های ما که با انبوهی از امواج فضایی دیگر احاطه شده‌اند همچنان در معرض اختلالند.

گروهی از دانشمندان برای حل این مشکل به فکر طراحی ابنترنتی پیشرفته هستند. در این نسخه‌ی شگفت‌انگیز از اینترنت پروتوکلی استفاده می‌شود که در مقابل تداخل امواج مقاوم است و به آن DTN می‌گویند.

ایده‌ی پنجم:

ساخت ماهواره‌ها و ایستگاه‌های تقویتی در سیارات دیگر ایده ی پنجمی است که مطرح می شود.

برای برقرار کردن ارتباط با سیارات منظومه‌ی شمسی باید حرکت آن‌ها را در نظر گرفت. گاهی خورشید بین سیارات قرار می‌گیرد و گاهی سیاره رویش را از زمین بر می‌گرداند! در این صورت برقراری ارتباطی مستقیم با آن سوی سیاره غیرممکن می‌شود.

به عنوان مثال مریخ ۷۸۰ روز زمینی از دسترس ما خارج خواهد بود. ولی هر قفلی کلیدی دارد که در همین نزدیکی مخفی شده است: در اندیشه‌ی انسان!

می‌دانیم ماهواره‌ها در مدارهای کپلری به دور سیارات می‌گردند. اکنون دانشمندان برای حل مشکل برقراری ارتباط راه جالبی پیشنهاد می‌کنند: استفاده از جفت ماهواره‌ای که در مدارهای غیر کپلری می‌گردند. در صورت استفاده از این طرح ما همواره می‌توانیم با حداقل یکی از این مدارگردها ارتباط برقرار کنیم.

ممکن است این پرسش برای شما پیش بیاید که آیا این ماهواره‌ها گرفتار گرانش سیاره نمی‌شوند؟ پاسخ در موتورهایی است که برای گریز از گرانش می‌توانند روی ماهواره‌ها تعبیه شوند.

- - - به روز رسانی شده - - -

ایده‌ی ششم:

تصور کنید ردی از ایستگاه های تقویت کننده‌ی رادیویی در سرتاسر فضای میان سیاره‌ای کشیده شده باشد و تکنیک بالای زمینی‌ها را به رخ دوستان فضایی بکشد! این ایده برای مسافت‌های زیاد میان سیاره‌ای مناسب است.

اگر برای ترک زمبن و کشف دنیاهای تازه مشتاق هستید می‌توانید با استفاده از این روش با زمین صحبت کنید. کافی است سوار کشتی فضایی باشکوهتان شوید و در طول مسیر حرکتتان محفظه‌های خالی سوخت را پشت سرتان بر جای بگذارید. در صورتی که این قوطی‌های به ظاهر بی‌مصرف مجهز به دستگاه‌های فرستنده و گیرنده باشند می‌توانند پل ارتباطی شما و خانه‌تان شوند.

ایده‌ی هفتم:

پیشنهاد هفتم ما در ادامه‌ی ایده‌ی ششم است. اگر ردی طولانی از فرستنده‌ها در تمام فضا ایجاد شود گیرنده‌های زمینی نمی‌توانند تمامی این موج‌ها رابه‌طور همزمان تفکیک کنند. برای بالا بردن بازده‌ی دربافت سیگنال طراحان پرو‌‌ژه‌ی ایکاروس ساخت ابرگیرنده‌های خورشیدی را پیشنهاد کرده‌اند. این ابرگیرنده‌ها ضعیف‌ترین امواج را نیز دریافت می‌کنند و این مشکل نیز حل می‌شود.