Scienziati dell'International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) e dell'Università dell'Australia occidentale (UWA) hanno stabilito un record mondiale per la trasmissione più stabile di un segnale laser attraverso l'atmosfera.

In uno studio pubblicato oggi sulla rivista Comunicazioni sulla natura , I ricercatori australiani hanno collaborato con i ricercatori del Centro nazionale francese per gli studi spaziali (CNES) e del laboratorio di metrologia francese Systèmes de Référence Temps-Espace (SYRTE) presso l'Osservatorio di Parigi.

Il team ha stabilito il record mondiale per la trasmissione laser più stabile combinando la tecnologia di stabilizzazione di fase degli australiani con terminali ottici autoguidati avanzati. Insieme, queste tecnologie permettevano di inviare segnali laser da un punto all'altro senza interferenze da parte dell'atmosfera.

L'autore principale Benjamin Dix-Matthews, un dottorato di ricerca studente presso ICRAR e UWA, detto che la tecnica elimina efficacemente la turbolenza atmosferica. "Possiamo correggere la turbolenza atmosferica in 3-D, questo è, sinistra destra, su-giù e, criticamente, lungo la linea del volo, " ha detto. "È come se l'atmosfera commovente fosse stata rimossa e non esistesse. Ci consente di inviare segnali laser altamente stabili attraverso l'atmosfera mantenendo la qualità del segnale originale".

Il risultato è il metodo più preciso al mondo per confrontare il flusso del tempo tra due luoghi separati utilizzando un sistema laser trasmesso attraverso l'atmosfera.

Il ricercatore senior dell'ICRAR-UWA, il dott. Sascha Schediwy, ha affermato che la ricerca ha interessanti applicazioni. "Se hai uno di questi terminali ottici a terra e un altro su un satellite nello spazio, allora puoi iniziare a esplorare la fisica fondamentale, " ha detto. "Tutto, dalla verifica della teoria della relatività generale di Einstein in modo più preciso che mai, per scoprire se le costanti fisiche fondamentali cambiano nel tempo."

Le misurazioni precise della tecnologia hanno anche usi pratici nelle scienze della terra e nella geofisica. "Ad esempio, questa tecnologia potrebbe migliorare gli studi satellitari su come la falda freatica cambia nel tempo, o per cercare giacimenti sotto terra, " ha detto il dottor Schediwy.

Ci sono ulteriori potenziali vantaggi per le comunicazioni ottiche, un campo emergente che utilizza la luce per trasportare informazioni. Le comunicazioni ottiche possono trasmettere dati in modo sicuro tra i satelliti e la Terra con velocità di trasmissione dati molto più elevate rispetto alle comunicazioni radio attuali.

"La nostra tecnologia potrebbe aiutarci ad aumentare la velocità dei dati dai satelliti a terra di ordini di grandezza, " Ha detto il dottor Schediwy. "La prossima generazione di grandi satelliti per la raccolta di dati sarebbe in grado di ottenere informazioni critiche a terra più velocemente".

La tecnologia di stabilizzazione di fase alla base del collegamento da record è stata originariamente sviluppata per sincronizzare i segnali in ingresso per il telescopio Square Kilometer Array. Il telescopio multimiliardario sarà costruito in Australia occidentale e Sudafrica a partire dal 2021.