Optická linka z Marsu

Přenos živého televizního vysílání z jiné planety by se mohl už za několik let stát skutečností. Připravovaná sonda Mars Telecommunication Orbiter bude jako první v historii určena převážně pro telekomunikační účely.

Zájem o planetu Mars neustává. Několik robotů jej zkoumá, další mise se připravují. S novými automatickými průzkumníky porostou i nároky na přenos pořízených dat. V současné době jsou data z meziplanetárních sond odesílána zpět na Zemi na rádiových frekvencích. Možnosti těchto frekvencí jsou ovšem omezené. Mars Odyssey, která momentálně pracuje na oběžné dráze Marsu, odesílá vědcům data tempem 128 kb/s. Automatičtí průzkumníci Sluneční soustavy jsou ale schopni pořizovat nesrovnatelně vyšší objemy informací, řádově až gigabity dat každou sekundu - a toto číslo i nadále poroste. Disproporce mezi těmito dvěma údaji vede NASA a další organizace k testování možností využití optických frekvencí pro přenos dat v meziplanetárním prostoru.



Obecně platí, že čím je kratší vlnová délka elektromagnetického signálu, tím větší množství dat je možno do ní modulovat. Laser plánovaný pro použití na Mars Telecommunication Orbiteru (MTO) bude vysílat infračervený paprsek s vlnovou délkou 1,06 mikrometru, tedy o několik řádů kratší, než jsou vlnové délky dnes užívané pro meziplanetární komunikaci. V závislosti na vzájemné poloze Země a Marsu by nový laser měl být schopen přenášet data tempem v rozmezí 1 až 30 Mb/s. Pohyblivé obrázky z Rudé planety ve vysokém rozlišení by se tak staly běžnou skutečností.

Optická komunikace má ale také některé nevýhody ve srovnání s rádiovými vlnami. Tou nejzásadnější je skutečnost, že laserový paprsek může být zablokován oblačností. Pokud by na místě observatoře sloužící k příjmu signálu bylo zataženo, nebude možno získat žádná data. Proto bude nezbytné, aby tomuto úkolu bylo zasvěceno více dalekohledů na různých místech zemského povrchu a příjmu signálu by se věnoval ten z nich, který bude mít příznivé povětrnostní podmínky. Pro projekt MTO se uvažuje o 5m Haleově dalekohledu na Mt. Palomar v Kalifornii a soustavě čtyř 0,8m dalekohledů, jejichž poloha zatím nebyla specifikována.

Samotná sonda na oběžné dráze Marsu by laserový paprsek vysílala prostřednictvím 0,3m zrcadla. Při dosažení Země by ovšem i tento – původně velmi úzký – paprsek měl šířku několika stovek kilometrů. Výsledkem bude velmi slabý a obtížně detekovaný signál. Výzkumný tým proto nyní pracuje na fotonovém detektoru, který bude o řád citlivější než ty současně užívané.

Mars Telecommunication Orbiter bude provozovat rovněž tradiční rádiové frekvence. Sonda, na kterou NASA vyčlenila 270 miliónů dolarů, zároveň poslouží i k přesnější navigaci vozítek na povrchu planety. Již příští rok by měl být vypracován projekt sondy a na rok 2009 je plánován její start.