رکورد سرعت انتقال اطلاعات از فضا به زمین شکسته شد

در حال حاضر رکورد سرعت انتقال داده از فضا به زمین مربوط به ایستگاه فضایی بین‌المللی و ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه است. بااین‌حال مهندسان دانشگاه MIT یک ماهواره کوچک طراحی کرده‌اند که توانسته این رکورد را به ۱۰۰ گیگابیت در ثانیه افزایش داده و یک رکورد جدید باورنکردنی به ثبت برساند.

مهندسان دانشگاه MIT یک ماهواره کوچک طراحی کرده‌اند که به‌راحتی توانسته رکورد جدیدی در زمینه انتقال اطلاعات بین ماهواره و زمین به ثبت برساند. سیستم تحویل ترابایت با مادون‌قرمز (TBIRD یا TeraByte InfraRed Delivery) از لیزر برای پرتودهی مقادیر عظیمی از داده‌ها تا ۱۰۰ گیگابیت در ثانیه استفاده می‌کند.

این سرعت انتقال داده بسیار بیشتر از هر نوع ارتباطی است که تا به امروز بین ماهواره و زمین انجام شده است. به‌عنوان‌مثال سیستم اینترنت ماهواره‌ای استارلینک (متعلق به شرکت اسپیس ایکس و تحت مدیریت ایلان ماسک)، در بهترین حالت می‌تواند ۵۰۰ مگابیت برثانیه را تضمین کند؛ حتی سرعت انتقال داده از ایستگاه فضایی بین‌المللی به زمین نیز حداکثر به ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه می‌رسد، بنابراین می‌توان گفت که سیستم جدید TBIRD محققان دانشگاه MIT توانسته ۲۰۰ بار سریع‌تر عمل کند.

حل مشکل انتقال اطلاعات از فضا به زمین

بیشتر ماهواره‌های ارتباطی موجود در مدارهای اطراف زمین با استفاده از امواج رادیویی داده‌ها و اطلاعات را جابه‌جا می‌کنند. این در حالی است که TBIRD برای ارتباط با ایستگاه زمینی خود از نور لیزر بهره برده و قادر است هزار بار داده بیشتری در هر فرایند انتقال جابه‌جا کند.

البته طراحی این سیستم با چالش‌های مختلفی همراه بود، به‌عنوان‌مثال نور ممکن است دلیل وجود اتمسفر با اختلال مواجه شده و به سمت دیگری منعکس شود. بااین‌حال محققان MIT توانستند سیستم TBIRD را به‌گونه‌ای طراحی کنند که بر این چالش‌های پیروز شود.

سیستم ماهواره‌ای TeraByte InfraRed Delivery از ۳ بخش اصلی تشکیل شده است که عبارت‌اند از مودم اپتیکی با سرعت بالا، آمپلی‌فایر سیگنال نوری و در نهایت درایو ذخیره‌سازی داده‌ها. تمام این بخش‌ها علی‌رغم پیچیدگی و حساسیت بسیار زیاد، در یک محفظه بسیار کوچک به‌اندازه جعبه کفش قرار گرفته‌اند.

سیستم شناسایی و ارسال مجدد سیگنال TBIRD

برای مقابله با مشکل از دست رفته داده‌ها هنگام انتقال به مرکز در زمین، تیم تحقیقاتی پروژه TBIRD یک نسخه جدید از پروتکل درخواست تکرار خودکار یا ARQ را توسعه داده است. این پروتکل به ایستگاه زمینی اجازه می‌دهد تا فرستنده بسته‌های اطلاعاتی (فریم‌ها) را از وجود مشکل آگاه کرده و درخواست دریافت مجدد را ارائه کند.

کورت شیلر مهندس ارزش طراحی سیستم TBIRD دررابطه‌با این ماهواره کوچک و رفع مشکل عدم انتقال اطلاعات در اتمسفر زمین عنوان کرده است که:

اگر سیگنال با اختلال مواجه شود، می‌توانیم داده‌ها را مجدداً ارسال کنیم، بااین‌حال درصورتی‌که روند انتقال داده و اطلاعات به شیوه‌ای ناکارآمد انجام شود، به معنی آن است که تمام وقت خود را صرف ارسال داده‌های تکراری به‌جای داده‌های جدید کرده‌ایم. در این حالت توان عملیاتی زیادی را از دست داده‌ایم. ما با استفاده از پروتکل جدید ARQ توانسته‌ایم کاری کنیم که گیرنده به ماهواره اعلام کند که کدام داده‌ها به‌درستی دریافت شده است، بنابراین ماهواره می‌داند که کدام فریم‌ها و بسته‌های اطلاعاتی را دوباره ارسال کند.

وی در ادامه صحبت‌های خود دررابطه‌با ماهواره کوچک TBIRD و ثبت رکورد انتقال اطلاعات از فضا به زمین اعلام کرد که محققان دانشگاه MIT قصد دارند در مرحله بعد از برخی ویژگی‌های اضافی TBIRD استفاده کنند.

در همین رابطه بخوانید:

- قابلیت ممنوعه‌ای که در گوشی های Google Pixel 7 وجود دارد
- سرعت اینترنت کدامیک از گوشی‌های 5G بیشتر از بقیه است؟

این ویژگی‌ها شامل افزایش نرخ جابه‌جایی اطلاعات تا ۲۰۰ گیگابیت بر ثانیه و همچنین امکان لینک کردن بیش از ۲ ترابایت داده (معادل ۱۰۰۰ فیلم باکیفیت بالا) در یک پاس پنج دقیقه‌ای به ایستگاه زمینی است.