يهدف المشروع الممول من وكالة الفضاء الأوروبية إلى تجاوز نطاقات الراديو المزدحمة باستخدام نقل البيانات المعتمد على الضوء
الفضاء يزداد ازدحاما. موجات الأثير ممتلئة. ولكن من خلال استبدال الأسلاك المزدحمة بأشعة ضوئية نظيفة، قد يحافظ الجيل التالي من الشبكات المدارية على تدفق بياناتنا دون فقدان أي شيء. فازت شركة Pilot Photonics، وهي شركة تكنولوجيا أيرلندية، بعقد بقيمة مليون يورو من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). وفقًا لإعلان 4 يونيو، سيتم استخدام التمويل لترقية جهاز الرقائق الدقيقة المتخصص الذي يسمى وحدة مولد التردد البصري (OFGU) لاستخدامه ضمن مجموعات الأقمار الصناعية من الجيل التالي. توفر OFGU توليد إشارة مستقر للغاية لتعزيز كل من أنظمة الترددات الراديوية الحالية والجيل التالي من بنيات الأقمار الصناعية القائمة على الضوء. ستجعل الترقية هذا الجهاز قويًا بما يكفي للبقاء على قيد الحياة في بيئة الفضاء القاسية. الهدف هو تجهيز مجموعات الأقمار الصناعية الحديثة بنطاقات تردد أوسع وحمولات قابلة لإعادة التشكيل، كل ذلك مع تقليل حجم الأجهزة والوزن والطاقة والتكلفة (SWaP-C). قال الدكتور أمول ديلماد، قائد منتج OFGU في شركة Pilot Photonics: “سيعمل هذا المشروع على تسريع جاهزية OFGU للفضاء، وسيبلغ ذروته في التحقق من صحة البيئة الفضائية وبعد ذلك يمكن أن تبدأ العروض التوضيحية المبكرة في المدار”. التغلب على ازدحام الترددات اللاسلكية تعتمد أنظمة الأقمار الصناعية اليوم على وحدات توليد التردد الإلكترونية (FGUs) لتقسيم الإشارات الراديوية وإدارتها. كان يعمل بشكل جيد عندما كانت المساحة فارغة وكانت البيانات خفيفة. إنه يفشل مع التطبيقات كثيفة البيانات عندما يرغب الملايين من الأشخاص في بث مباشر عالي الوضوح في وقت واحد، لا سيما في الأوقات التي يدفع فيها AR/VR هذه البنية التحتية إلى أقصى حدودها. وفي الوقت نفسه، أدى العدد المتزايد من الأقمار الصناعية في المدار إلى ازدحام نطاقات الراديو التقليدية بشدة. ومن ثم، فإن مستقبل الاتصال العالمي يواجه نقصًا حادًا في المساحة. ولإصلاح هذه المشكلة، تبتعد وكالات الفضاء عن الإلكترونيات القياسية تمامًا وتتجه إلى فيزياء الضوء. من المرجح أن تعتمد شبكات الأقمار الصناعية القادمة على أجهزة بصرية مدمجة، وهي في الأساس تقنية زجاجية متخصصة تنقل البيانات باستخدام الضوء بدلاً من موجات الراديو المزدحمة. تتغلب شركة Pilot Photonics على القيود المفروضة على إلكترونيات الترددات الراديوية القياسية عن طريق تحويل كل شيء إلى المجال البصري. تقوم هذه الرقائق المتقدمة بمعالجة الفوتونات بدلاً من الإلكترونات، وتوجيه الضوء عبر الدوائر الضوئية المتكاملة بدلاً من الكهرباء عبر النحاس. والنتيجة هي وحدة متكاملة ومدمجة للغاية قادرة على تقديم ترددات من 8 جيجا هرتز إلى 220 جيجا هرتز من مصدر واحد. وهو يفعل ذلك بأقل قدر من الضوضاء وكفاءة الطاقة القصوى. تقليل العبء المادي في عصر مجموعات الأقمار الصناعية الضخمة ذات المدار الأرضي المنخفض، يعد تقليل الحجم والوزن والطاقة والتكلفة (SWaP-C) أمرًا بالغ الأهمية للإنتاج والإطلاق بكميات كبيرة اقتصاديًا. تعالج الوحدة الضوئية المتكاملة المدمجة للغاية من Pilot Photonics هذه الحاجة بشكل مباشر عن طريق تقليل العبء المادي على الأنظمة الموجودة على متن الطائرة. تعمل هذه التقنية بشكل مباشر على تحسين قابلية التوسع المالي والتشغيلي للشبكات المدارية الحديثة عن طريق تقليص الأجهزة. يعمل هذا الجهاز في إعدادين رئيسيين لترقية البنية التحتية الفضائية الحالية والمستقبلية. في تكوينه الأول، يعمل كمصدر إشارة مستقر للغاية لحمولات الأقمار الصناعية القياسية والمحطات الأرضية وأجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بوصلة التغذية. وفي تكوينه الثاني، يقوم بتوصيل الإشارات الضوئية مباشرة عبر المركبة الفضائية لتعزيز أداء ومرونة تصميمات الأقمار الصناعية المتطورة القائمة على الضوء. التكنولوجيا ليست جديدة تمامًا؛ فهو يعتمد على سنوات من العمل الأساسي الممول من مبادرات الاتحاد الأوروبي مثل PICOMB وPhotonHub Europe، وذلك باستخدام تصميمات الرقائق المتخصصة المصنعة بالشراكة مع شركة Fraunhofer HHI الألمانية. لكن عقد وكالة الفضاء الأوروبية يمثل قفزة هائلة إلى الأمام. بمجرد اجتياز الأجهزة للتحقق من صحة البيئة الفضائية، يخطط الفريق لإطلاق عروض توضيحية مبكرة مباشرة في المدار.
تم النشر: 2026-06-05 11:52:00
