Tại sao có thể truy cập internet từ Mặt trăng?

Theo Sputnik, các chuyên gia đến từ Viện Công nghệ Massachusetts - MIT của Mỹ đã đồng bộ hóa hoạt động của các vệ tinh với hệ thống kính thiên văn được đặt tại bang New Mexico để có thể đưa internet lên Mặt trăng.

Giữa năm 2014, các nhà khoa học của MIT đề cập đến dự án chung với Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ NASA để có thể truyền tải internet đến các hành tinh xa xôi ngoài không gian.

Ý tưởng xuất phát từ việc phục vụ những thế hệ tương lai của con người, khi đó có thể sẽ sinh sống trên các hành tinh lạ nhưng vẫn muốn cập nhật thông tin từ Trái đất, hay thậm chí là xem các chương trình truyền hình.

Công nghệ này do Phòng thí nghiệm Lincoln của MIT kết hợp với NASA nhằm truyền tải các gói dữ liệu lớn hoặc thậm chí video độ nét cao tới những khu vực ngoài không gian.

Các nhà khoa học đã làm nên lịch sử khi truyền dữ liệu qua khoảng cách 384.633 km giữa Trái đất với Mặt trăng với tốc độ 19,44 Mbps nếu gửi lên và 622 Mbps khi tải về bằng Lunar Laser Communication - LLC, tốc độ nhanh gấp 4.800 lần so với loại sóng vô tuyến nhanh nhất từng được sử dụng.

Mark Stevens, nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Lincoln cho biết: "Liên lạc với Mặt trăng từ Trái đất bằng tia laser là một thách thức lớn vì khoảng cách gần 400.000km sẽ khiến chùm tia bị phân tán. Độ khó tăng gấp đôi khi phải di chuyển qua lớp khí quyển dày của Trái đất, chưa kể đến việc tia có thể bị khúc xạ khiến chúng bị mờ hoặc không đến được máy thu".

Để vượt qua những vấn đề này, các nhà khoa học phải sử dụng những kỹ thuật đặc biệt để đưa tia laser vượt qua các hiện tiện quang sai của khí quyển cũng như di chuyển ổn định qua các vùng tối và sáng ở nhiều khoảng thời gian khác nhau.

Một thiết bị đầu cuối mặt đất được đặt tại White Sands, New Mexico, sử dụng 4 kính thiên văn riêng biệt để gửi tín hiệu lên Mặt trăng, mỗi chiếc có đường kính khoảng 15cm kết nối với một máy phát laser để gửi các thông tin đã mã hóa.

Lý giải việc sử dụng đến 4 kính thiên văn riêng biệt để truyền tín hiệu, Stevens cho rằng đây là giải pháp để nâng cao khả năng thông tin tiếp cận với điểm nhận khi phải vượt qua nhiều môi trường khác nhau trong quá trình truyền tải, các điểm nhận này chính là hệ thống vệ tinh quay xung quanh Mặt trăng.

Các vệ tinh này được gắn hệ thống kính thiên văn hẹp để hấp thụ ánh sáng, sau đó tập trung ở một sợi quang học tương tự như các sợi sử dụng trong hệ thống cáp quang hiện nay.

Từ đó, các tín hiệu trong sợi quang này sẽ được khuếch đại lên khoảng 30.000 lần, một bộ tách sóng quang sẽ chuyển đổi xung ánh sáng thành xung điện trước khi được chuyển sang dạng dữ liệu bit để truyền đi.

Tổng số công suất laser được truyền đi từ 4 kính thiên văn ở New Mexico là 40 W, tuy nhiên số công suất mà điểm nhận thu được chỉ ít hơn một phần tỷ số đó.

Mặc dù vậy, công suất nhận được như vậy vẫn lớn gấp 10 lần so với chỉ số cần thiết, Stevens cho biết thêm.

Hệ thống này của các nhà khoa học Mỹ cho phép tín hiệu có thể được truyền tải an toàn qua khí quyển, qua các lớp mây của Trái đất.

"Chúng tôi đã chứng minh được khả năng đảm bảo qua các đám mây cũng như các loại nhiễu loạn trong không khí cho phép truyền tải thông tin an toàn", Stevens khẳng định.

Các thành viên của nhóm nghiên cứu cũng tin rằng, việc thử nghiệm thành công LLC sẽ giúp cho công nghệ này tiếp tục phát triển và tương lai có thể hướng tới những vùng xa xôi hơn nữa trong vũ trụ, ví dụ như Sao hỏa.