'TeraNet' Universiti Western Australia, rangkaian stesen bumi optik yang mengkhusus dalam komunikasi angkasa lepas berkelajuan tinggi, telah berjaya menerima isyarat laser daripada satelit orbit Bumi rendah Jerman. Kejayaan ini membuka jalan untuk peningkatan 1,000-kali ganda dalam lebar jalur komunikasi antara angkasa dan Bumi.
TeraNet 1, Stesen Ground Optik Australia Barat di Universiti Australia Barat. Kredit imej: Danail Obreschkow, Pusat Angkasa Antarabangsa
Ujian komunikasi laser TeraNet dengan OSIRISv1 menandakan satu langkah ke hadapan bagi Australia Barat dalam menggantikan sistem radio yang lapuk dengan laser berkelajuan tinggi dalam komunikasi angkasa. Dibiayai oleh Kerajaan Australia, rangkaian ini direka untuk menyokong pelbagai misi dan meningkatkan keupayaan penghantaran data merentasi pelbagai sektor.
Pasukan TeraNet, diketuai oleh Profesor Madya Sascha Schediwy di nod Universiti Australia Barat Pusat Penyelidikan Astronomi Radio Antarabangsa (ICRAR), menerima isyarat laser daripada OSIRISv1, muatan komunikasi laser di Institut Komunikasi Pusat Aeroangkasa Jerman (DLR) dan Navigasi. OSIRISv1 dipasang pada satelit Flying Laptop Universiti Stuttgart. Isyarat itu dikesan menggunakan dua stesen bumi optik TeraNet semasa penerbangan satelit itu Khamis lepas.
"Demonstrasi ini merupakan langkah pertama yang kritikal dalam mewujudkan rangkaian komunikasi angkasa lepas generasi akan datang di Australia Barat. Langkah seterusnya termasuk menyambungkan rangkaian ke stesen bumi optik lain yang sedang dibangunkan di Australia dan di seluruh dunia," kata Profesor Madya Schediwy.
Pelajar menggunakan TeraNet 3, rangkaian komunikasi optik mudah alih. Sumber: ICRAR
Stesen bumi TeraNet menggunakan laser, bukannya isyarat radio wayarles tradisional, untuk menghantar data antara satelit di angkasa dan pengguna di Bumi. Oleh kerana laser beroperasi pada frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada radio, jumlah data yang boleh dihantar sesaat berkemungkinan setinggi 1,000 gigabit.
Teknologi radio tanpa wayar telah digunakan untuk komunikasi angkasa lepas sejak pelancaran satelit buatan pertama, Sputnik 1, hampir 70 tahun yang lalu, dan teknologi itu kekal tidak berubah sejak itu. Apabila bilangan satelit di angkasa meningkat, dan setiap satelit baharu menjana lebih banyak data, kesesakan utama di angkasa kini telah muncul dari segi mendapatkan semula data tersebut ke Bumi.
Komunikasi laser sangat sesuai untuk menyelesaikan masalah ini, tetapi kelemahannya ialah isyarat laser boleh terganggu oleh awan dan hujan. Pasukan TeraNet sedang mengurangkan kelemahan ini dengan menubuhkan rangkaian tiga stesen darat yang tersebar di seluruh Australia Barat. Ini bermakna jika satu stesen bumi berawan, satelit boleh memuat turun data ke stesen bumi lain di mana ia cerah.
Di samping itu, salah satu daripada dua stesen bumi TeraNet yang menerima isyarat laser satelit dibina di belakang jip yang dibina khas. Ini bermakna ia boleh digunakan dengan cepat ke lokasi yang memerlukan komunikasi angkasa ultra pantas, seperti komuniti terpencil yang terputus daripada pautan komunikasi tradisional akibat bencana alam.
Komunikasi laser berkelajuan tinggi dari angkasa akan merevolusikan penghantaran data daripada satelit pemerhatian Bumi, meningkatkan keselamatan rangkaian komunikasi tentera, dan menyokong operasi jauh yang selamat dalam sektor seperti operasi perlombongan autonomi, serta perancangan dan tindak balas bencana negara.
Pasukan TeraNet di ICRAR menerima pembiayaan daripada Kerajaan Australia, Kerajaan Australia Barat dan Universiti Australia Barat pada 2023 sebagai sebahagian daripada program pembiayaan "Moon to Mars Demonstration Mission" Agensi Angkasa Lepas Australia. Projek bernilai $6.3 juta menyokong pembinaan tiga stesen bumi optik TeraNet di Australia Barat, dengan Pusat Aeroangkasa Jerman (DLR) menyediakan satelit dalam orbitnya yang dilengkapi dengan peralatan komunikasi laser dalam bentuk barangan.
TeraNet akan menyokong berbilang misi angkasa lepas antarabangsa yang beroperasi antara orbit Bumi rendah dan Bulan, menggunakan kedua-dua piawaian komunikasi optik tradisional yang terbukti dan teknologi optik yang lebih maju, termasuk komunikasi angkasa lepas dalam, komunikasi koheren berkelajuan ultra tinggi, komunikasi selamat kuantum dan kedudukan optik dan masa.
Rangkaian itu termasuk stesen tanah di Universiti Australia Barat, stesen tanah kedua di Presint Angkasa Mingenew, 300 kilometer di utara Perth, dan stesen tanah mudah alih yang ditugaskan di kemudahan Norcia baharu Agensi Angkasa Eropah.
