科学家们表示,在2025年之前,在云中打孔的超热激光可以为高速卫星通信铺平道路。虽然卫星无线电通信功能强大,但它无法满足日常对信息流的需求。
相反,科学家们越来越多地寻求能够携带比无线电波多10,000倍信息的激光器中国机械网okmao.com。然而,他们的一个问题是他们无法穿透云雾,这是科学家们现在可能已经克服的一个障碍。由于它们的密度,云阻挡了激光束并扰乱了信息的传递。
日内瓦大学(UNIGE)的科学家设计了一种超热激光器,在云中形成一个临时孔,使包含信息的激光束通过。根据他们的论文发表在Optica杂志上,这是世界第一的。
人们越来越关注与使用无线电频率相关的安全问题。 它们的长波长也限制了传输的信息量,而可用的频带很少。这就是研究转向激光的原因。
“这是一项充满希望的新技术,”UNIGE科学学院物理系教授Jean-Pierre Wolf说。他说,非常短的波长可以携带比无线电频率多10,000倍的信息,并且对频道的数量没有任何限制。“激光也可以用来瞄准一个人,这意味着它是一种高度安全的沟通形式。”
专家们正在建造越来越多的能够在世界各地接收激光信号的地面站。我们的想法是根据天气选择卫星所针对的电台。然而,这并不理想,因为很难判断在特定时间是否会有云覆盖。
沃尔夫教授说,我们希望通过直接穿过云层来解决这个问题,以便激光束可以通过。他的团队开发出一种可在1500°C以上加热空气的激光器。它产生冲击波以排出构成云的悬浮水滴。
这会在整个云层厚度上形成一个几厘米宽的孔,激光可以穿过该孔。这些超强激光器的发现刚被授予2018年诺贝尔物理学奖。“你需要做的就是将激光束保持在云上并同时发送包含信息的激光,”沃尔夫教授领导的团队研究员Guillaume Schimmel说。
然后它通过云滑入洞中并允许数据传输。这种“激光清洁器”目前正在20英寸(50厘米)厚的人造云上进行测试,但其含水量是天然云的10,000倍。'我们的实验意味着我们可以测试与天然云类似的不透明度。沃尔夫教授说,现在它将在厚达1公里的厚云上进行。
他说,我们正在谈论到2025年可能的全球实施,我们的想法是做好准备并允许那些阴云密布的国家拥有这项技术。