Esta noticia afirma que los científicos han ideado potencialmente una forma de enviar una serie de pequeñas sondas a Alpha Centauri a una cuarta parte de la velocidad de la luz. El viaje tomaría 20 años y cada pequeña sonda tendría una vela ligera que sería golpeada con la luz de los láseres de alta energía.
Los científicos estiman que se necesitarán aproximadamente 100 millones de láseres individuales para generar la potencia óptica requerida de aproximadamente 100 GW.
Aparentemente,
... el diablo estaba en los detalles cuando se trataba de descifrar los láseres.
"Usamos una señal digital aleatoria para codificar las medidas de cada láser y decodificar cada una por separado en el procesamiento de señales digitales",...
“Esto nos permite seleccionar solo las medidas que necesitamos de una gran cantidad de información. Luego podemos dividir el problema en pequeños arreglos y unirlos en secciones".
Luego viene esta declaración,.
"En lugar de descifrar el efecto que tiene la atmósfera sobre la luz que entra, estás codificando preventivamente la luz que sale para que la atmósfera la descifre".
Lo que no me queda claro es si los científicos proponen codificar la luz láser que se dirigirá a las velas de luz de las sondas para enviarlas en su viaje, o una vez que las sondas lleguen a su destino, se comunicarán con la Tierra mediante la codificación del láser. señales luminosas?
¿Podría alguien por favor descifrar esto para mí?
tl; dr han usado "codificado" dos veces para dos cosas diferentes, pero el rayo láser después de abandonar la atmósfera de la Tierra será coherente y de ninguna manera "codificado". Usarán el láser para impulsar la nave, pero probablemente la nave modulará pasivamente el rayo láser reflejado de regreso a la Tierra para las comunicaciones también. (Piense en mover un espejo para modular la luz de la linterna de su amigo para enviarles señales). ¿ Cómo se supone que la pequeña nave espacial propuesta por el Proyecto Starshot se comunica con la Tierra?
Estás de suerte, creo! Creo que esto describe la solución fotónica en papel de acceso abierto 2021 para la detección y el control de fase para la propulsión interestelar basada en la luz por CP Bandutunga et al.
Abstracto:
Alcanzar otro sistema estelar dentro de una escala de tiempo humana requiere viajar a una fracción considerable de la velocidad de la luz. Para lograr esto, el programa Breakthrough Starshot propone una matriz de láser terrestre para acelerar una nave espacial a escala de gramos a través de la presión de radiación de fotones, lo que requiere del orden de 100 GW de potencia óptica de onda continua. La combinación coherente de muchos láseres es una vía para lograr una salida de alta potencia óptica. Aquí presentamos una solución fotónica para la detección y el control de fase óptica para permitir la combinación coherente de láseres individuales de orden 10 8 , incluida la capacidad de detectar y compensar las distorsiones atmosféricas, suponiendo que el sistema láser esté basado en tierra.
El problema principal es mantener cien millones de láseres separados ópticamente coherentes entre sí. Hay N(N-1)/2 o ~5x10 15 posibles pares de láseres, por lo que en su lugar le gustaría usar algún enfoque jerárquico, y eso es lo que se describe en la Sección 2. B. Esquema de bloqueo jerárquico en el documento.
Este uso de la palabra "codificación" se analiza por primera vez en la Sección 1, introducción . Es básicamente un "truco" de procesamiento de señales o una técnica para la retroalimentación de fase en la red de control usando fibras ópticas, y no tiene nada que ver con la luz láser que sale de la Tierra. Esos rayos no serán "codificados" (pero serán modificados para deshacer los efectos de la atmósfera, vea la siguiente sección).
El sistema emplea interferometría heterodina mejorada digitalmente (DEHeI) [18], utilizando códigos binarios pseudoaleatorios para identificar y demodular de forma única la señal de interferencia de múltiples láseres. Esta capacidad para identificar de forma única los caminos ópticos permite la medición de la fase óptica adquirida a lo largo de los caminos de luz no comunes a cada emisor en el OPA. Nuestra arquitectura propone un método híbrido que combina la detección de fase multiplexada DEHeI con la multiplexación por división de longitud de onda (WDM) para habilitar un esquema de control jerárquico multicapa capaz de controlar la fase individual de un número arbitrario de emisores ópticos. Esta plataforma de multiplexación híbrida es capaz de superar los límites de detección de multiplexación de DEHeI y WDM, lo que hace posible la escala requerida para el motor de fotones.
[18] DA Shaddock, Interferometría heterodina mejorada digitalmente Opc. Letón. 32, 3355–3357 (2007).
Los códigos pseudoaleatorios ( códigos dorados , en realidad) también son lo que usan los satélites GPS y los teléfonos celulares CDMA para que todos puedan transmitir en la misma banda de frecuencias al mismo tiempo y, sin embargo, nuestros chips GPS y torres celulares pueden escuchar cada satélite o teléfono. por separado, y recoger su sincronización o información de voz y datos. En el caso del GPS se hace con correladores. Véase, por ejemplo , 66 canales GPS para 22 satélites: ¿por qué el factor de 3? y respuestas y enlaces en el mismo.
En lugar de descifrar el efecto que tiene la atmósfera sobre la luz que entra, se está codificando preventivamente la luz que sale para que la atmósfera la descifre.
Esto se refiere a la óptica adaptativa que utilizan los grandes telescopios ópticos e incluso los conjuntos de radiotelescopios para compensar cuidadosamente los errores del frente de onda producidos por varios efectos atmosféricos (es vapor de agua no uniforme y densidad de electrones en la ionosfera para radio; ¿Sería útil la óptica adaptativa en radioastronomía ? , y turbulencia de convección para observación óptica y astronómica ). Todo lo que dicen en esta cita es que medirán la distorsión de la luz de una estrella guía artificial , en este caso un láser en un satélite en órbita terrestre, brillando hacia abajo y luego distorsionando previamente los 10 8 láseres para corregirlo. de modo que el frente de onda sea plano después de atravesar la atmósfera.
El bucle interno son todos los sensores de fase implementados utilizando la óptica elegante y los cables de fibra óptica para asegurarse de que todos los láseres sean mutuamente coherentes, básicamente "cantando la misma canción" si no hubiera atmósfera.
El bucle externo es el seguimiento de la fase entrante de la estrella guía artificial en cada sitio de láser, y ese error se inyecta en el primer bucle para que un frente de onda perfectamente predistorsionado abandone la superficie de la Tierra y la atmósfera no lo distorsione.
PM 2 Anillo
PM 2 Anillo
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