Soczewki grawitacyjne mogą pozwolić na stworzenie Internetu obejmującego całą galaktykę


Jak powiedział kiedyś Carl Sagan: "Niebo nas wzywa. Jeśli nie zniszczymy samych siebie, pewnego dnia wyruszymy do gwiazd." A naszymi pierwszymi wysłannikami do gwiazd będą zrobotyzowane sondy. Te międzygwiezdne sondy będą w znacznym stopniu autonomiczne i będziemy chcieli się z nimi komunikować. Przynajmniej będziemy chcieli, aby zadzwoniły do domu i powiedziały nam, co odkryły. Gwiazdy są odległe, więc sondy będą musiały wykonywać połączenia na bardzo duże odległości.

Obecnie komunikujemy się z sondami kosmicznymi w całym Układzie Słonecznym za pomocą Deep Space Network (DSN). Jest to zbiór stacji antenowych rozmieszczonych na całym świecie. Każda stacja posiada jedną dużą 70-metrową antenę i kilka mniejszych anten. Tak duże anteny radiowe są konieczne, ponieważ sygnały z sond kosmicznych są raczej słabe, a wraz z odległością stają się coraz słabsze.

Kiedy zaczniemy wysyłać sondy do innych gwiazd, będziemy potrzebować międzygwiezdnej sieci komunikacyjnej. Być może Internetu obejmującego całą galaktykę. Ale nadal nie wiemy, jak ją stworzyć. Chociaż możemy wysyłać w przestrzeń kosmiczną silne sygnały radiowe, ich siła słabnie na większych dystansach. Większość z tego, co transmitujemy, nie może być wykryta w odległości większej niż kilka lat świetlnych, biorąc pod uwagę naszą obecną technologię. Zaproponowano kilka rozwiązań, takich jak np. wykorzystanie skupionego światła laserowego, jednak nowe badania wskazują na wykorzystanie soczewkowania grawitacyjnego do spełnienia tego zadania.

Zwiększenie mocy sygnału radiowego dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu. Credit: Claudio Maccone

 

Sygnały radiowe są dobrym wyborem dla odległości międzygwiezdnych, ponieważ mogą przesyłać dużą ilość danych przy stosunkowo niskiej mocy. Dlatego właśnie używamy radia do komunikacji międzyplanetarnej. Wadą jest to, że ponieważ fale radiowe mają dużą długość fali, trudno jest je skupić w jednym kierunku. Możemy skierować wąską wiązkę światła laserowego na konkretną gwiazdę, ale nie możemy łatwo skupić wąskiej wiązki światła radiowego. A nasze sygnały radiowe będą musiały być zogniskowane, aby przenosić się na przestrzeni lat świetlnych.

Nowe badania sprawdzają, w jaki sposób sygnały radiowe mogą być skupiane przez Słońce lub pobliskie gwiazdy. Ponieważ gwiazdy grawitacyjnie wypaczają przestrzeń wokół siebie, światło przechodzące w pobliżu gwiazdy może być grawitacyjnie soczewkowane. Efekt ten może być wykorzystany do ogniskowania światła radiowego w sposób podobny do tego, w jaki szklana soczewka skupia światło optyczne. W nowej pracy Claudio Maccone wykonał podstawowe obliczenia dotyczące szerokości pasma, jakie można by uzyskać pomiędzy Słońcem a pobliskimi gwiazdami, takimi jak Alfa Centauri czy Gwiazda Barnarda. Szybkość przesyłu danych może być rzędu kilobitów na sekundę, czyli rzędu starych czasów Internetu opartego na połączeniach dial-up. Nie jest to duża prędkość jak na dzisiejsze standardy, ale z pewnością wystarczy do przesłania użytecznych obrazów i danych z innej gwiazdy.

Źródło: universetoday.com


Udostępnij:

Subskrybenci