ปักกิ่ง, 29 ส.ค. (ซินหัว) -- เมื่อวันศุกร์ (28 ส.ค.) ศูนย์เทคโนโลยีและวิศวกรรมเพื่อการใช้ประโยชน์อวกาศ (CSU) สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน เผยว่าคณะนักวิจัยประสบความสำเร็จในการทดสอบระบบสื่อสารด้วยเลเซอร์ระหว่างโลกกับดวงจันทร์ ซึ่งเป็นการยืนยันประสิทธิภาพการรับ-ส่งข้อมูลความเร็วสูงแบบสองทิศทางในวงโคจร

หลังจากผ่านการทดสอบในวงโคจรนานกว่าหนึ่งปี คณะนักวิจัยสามารถสร้างระบบเชื่อมโยงการสื่อสารด้วยเลเซอร์แบบสองทางข้ามระยะทางกว่า 4 แสนกิโลเมตร ได้สำเร็จ นับเป็นการเพิ่มความสามารถด้านการสื่อสารด้วยเลเซอร์ในอวกาศของจีนจากวงโคจรใกล้โลกไปสู่ห้วงอวกาศลึก

เมื่อเปรียบเทียบกับการสื่อสารด้วยคลื่นไมโครเวฟแบบดั้งเดิม การสื่อสารด้วยเลเซอร์ให้ความเร็วสูงกว่า มีแบนด์วิดท์ที่กว้างกว่า ปลอดภัยมากกว่า และใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีขนาดกะทัดรัดกว่า อย่างไรก็ตาม การเปิดใช้งานการสื่อสารด้วยเลเซอร์ข้ามผ่านระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์จำเป็นต้องก้าวผ่านอุปสรรคสำคัญ 3 ประการ ได้แก่ การปรับแนวลำแสง การอ่อนกำลังของสัญญาณ และความเร็วในการส่งสัญญาณ

หยางเหลย  นักวิจัยจากศูนย์ฯ และหัวหน้าทีมทดสอบการสื่อสารด้วยเลเซอร์ กล่าวว่าการสื่อสารระหว่างโลกกับดวงจันทร์เปรียบเสมือนการร้อยเข็มจากระยะไกลพันไมล์ เนื่องจากระยะทางที่ไกลมหาศาล การสั่นไหวเพียงเล็กน้อยของดาวเทียมหรือสภาพอากาศที่แปรปรวนในชั้นบรรยากาศโลก อาจส่งผลให้ลำแสงเลเซอร์เบี่ยงเบน ความคลาดเคลื่อนเพียงมุมเล็กๆ ก็สามารถทำให้ลำแสงพลาดเป้าหมายไปไกลถึงระดับกิโลเมตรเมื่อถึงระยะของดวงจันทร์

คณะนักวิจัยได้พัฒนาระบบตรวจจับและติดตามรูปแบบใหม่ ซึ่งผสานการแก้ไขความล่าช้าที่เกิดจากวงโคจร ชั้นบรรยากาศ และการแพร่กระจายของแสง ทำให้ทั้งอุปกรณ์ภาคพื้นดินและในอวกาศสามารถรักษาตำแหน่งที่แม่นยำขณะเคลื่อนที่ได้

หลังจากเดินทางไกลถึง 4 แสนกิโลเมตรกลับมายังโลก สัญญาณเลเซอร์จะอ่อนกำลังลงมากจนกล้องโทรทรรศน์บนพื้นดินสามารถรับโฟตอนได้เพียงไม่กี่อนุภาคในแต่ละครั้ง ยิ่งไปกว่านั้น แสงจันทร์ แสงดาว และแสงไฟจากเมืองยังก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนเพิ่มเติม ซึ่งศูนย์ฯ ได้เปรียบเทียบไว้ว่า เสมือนการพยายามฟังเสียงเข็มตกกลางตลาดที่พลุกพล่าน

คณะนักวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีการตรวจวัดโฟตอนเดี่ยวด้วยสารนำยิ่งยวดความเร็วสูง (superconducting single-photon detection) ร่วมกับอัลกอริทึมที่มีความไวสูงเป็นพิเศษ เพื่อคัดแยกสัญญาณการสื่อสารที่ถูกต้องและแม่นยำออกจากสัญญาณรบกวนพื้นหลัง เพื่อแก้ปัญหาคอขวดด้านความเร็ว ทีมวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีประมวลผลสัญญาณแบนด์วิดท์สูง ร่วมกับการใช้รูปแบบการเข้ารหัสพิเศษเพื่อต้านสัญญาณรบกวน ซึ่งการทดสอบในครั้งนี้สามารถทำอัตราการสื่อสารแบบสองทางได้ที่ความเร็ว 1.25 Mbps สำหรับขาขึ้น (uplink) และ 100 Mbps สำหรับขาลง (downlink)