Hunter
Darwintól az Internetig fénysebességen
Az Internetes forgalmi dugók a múlté lehetnek, ha az Európai Űrhivatal (ESA) sikerrel zárja új technológiai fejlesztését, mely a közeli Föld méretű bolygók megfigyelését szolgálja. Mi is az összefüggés? Az ESA úgy döntött, hogy a bolygókutatásban a vaskos tükrök és lencsék helyett egy miniatürizált optikai rendszert építene, ami akár egy mikrochipbe is belefér. Az ilyen integrált optikák a földi számítógépes hálózatok számára is hasznosak, lehetővé teszik a nagy sebességű adatáramlást.
Az Internetes adatforgalom olyan, mint a közúti forgalom, ahol hajthatunk ugyan gyorsan, de ha egy kereszteződéshez érünk, jócskán le kell lassítanunk, amikor irányt változtatunk a csomópontban. Ugyanez játszódik le az információs szupersztrádán. A fénysugarak nagy sebességgel szállítják az adatokat a száloptikás kábeleken. Amikor az adat megérkezik a szerverekhez, azok átirányítják végső állomáshelyeikre. Jelenleg a fényjeleket elektromossággá kell átalakítani, ami mindent lelassít.
Az elektronok másodpercenkénti néhány kilométeres sebességgel haladnak át az áramkörökön, ahol a fény ugyanennyi idő alatt közel 300 ezer kilométert tesz meg. Az integrált optikák fényként hagynák meg az adatot a megfelelő irányba átvezetve a chipen. Az elnevezés az integrált áramköri lapra utal, amire a chipet beültetik, miniatürizált elektronika helyett azonban miniatürizált optikát helyeznek el a mikrochipen.
Az ESA stratégiái között szerepel a naprendszeren kívüli bolygók kifinomultabb keresése. Két tervezett fejlesztés alapul az ilyen bolygóktól érkező fényen, amit számos különböző teleszkóp juttat el hozzánk. Ez a Darwin projekt és előfutára, a GENIE (Ground-based European Nulling Interferometer Experiment). A Darwin egy 8 űrhajót tömörítő flotta, melyből hat teleszkópokkal lesz felszerelve, a hetedik egyesíti fényeiket, a nyolcadik pedig a kapcsolattartó szerepét tölti be a Föld és a flotta között. Ez az expedíció még legalább 10 évet várat magára. A GENIE a földről folytatja a megfigyeléseket, egy több teleszkópot magába foglaló rendszer, ami 2006-ban kezdi meg működését.
Amikor fénysugarakat egyesítünk, általában tükröket és lencséket kell mozgatnunk, hogy egy pontba fussanak, ha azonban a rendszer mozog, akkor mindez megtörhet. "Nagy mértékben kívánatos lenne, hogy átválthassunk az integrált optikákra, ami sokkal kisebb és nincsenek mozgó részei" - mondta Malcolm Fridlund a Darwin és a GENIE projekt tudósa.
Amellett persze, hogy "kívánatos", felettébb bonyolult is. Jelenleg az integrált optika egy olyan tudomány, ami messze túlmutat az integrált áramkör technológiáján, ezért az ESA két tanulmányt finanszíroz. Az Astriumot felkérték, hogy egy hagyományos optikai megközelítést tanulmányozzon, míg az Alcatel az integrált optikai megoldást vizsgálja.
"Egy éven belül meg kell hoznunk a döntést, hogy a GENIE integrált optikát használ-e vagy sem" - mondta Fridlund.
A Darwin szintén alkalmazhatná az integrált optikákat, igaz hosszabb fény hullámhosszokon, mint amit a GENIE használna. Mindez feltérképezetlen terület mindaddig, míg az integrált optika kétséges. Mindazonáltal Fridlund átvizsgálja az ipari cégek ajánlatait, hogy melyikük lenne képes felvállalni a kihívást.
"Elnézve az ajánlatokat, azt hiszem joggal lehetek optimista" - mondta Fridlund. "Még nem tudom vajon a közép-infravörös integrált optikáknak lesz-e kereskedelmi alkalmazása, de míg ki nem fejlesztjük nem is lehet megmondani." Ha az integrált optika működőképes lesz, felhasználása messze túlnyúlhat a bolygókutatás előrelépésén. A Földön például minden személyi számítógép felhasználó számára akár ezerszeresére is felgyorsíthatja az Internetet.
Az Internetes adatforgalom olyan, mint a közúti forgalom, ahol hajthatunk ugyan gyorsan, de ha egy kereszteződéshez érünk, jócskán le kell lassítanunk, amikor irányt változtatunk a csomópontban. Ugyanez játszódik le az információs szupersztrádán. A fénysugarak nagy sebességgel szállítják az adatokat a száloptikás kábeleken. Amikor az adat megérkezik a szerverekhez, azok átirányítják végső állomáshelyeikre. Jelenleg a fényjeleket elektromossággá kell átalakítani, ami mindent lelassít.
Az elektronok másodpercenkénti néhány kilométeres sebességgel haladnak át az áramkörökön, ahol a fény ugyanennyi idő alatt közel 300 ezer kilométert tesz meg. Az integrált optikák fényként hagynák meg az adatot a megfelelő irányba átvezetve a chipen. Az elnevezés az integrált áramköri lapra utal, amire a chipet beültetik, miniatürizált elektronika helyett azonban miniatürizált optikát helyeznek el a mikrochipen.
Az ESA stratégiái között szerepel a naprendszeren kívüli bolygók kifinomultabb keresése. Két tervezett fejlesztés alapul az ilyen bolygóktól érkező fényen, amit számos különböző teleszkóp juttat el hozzánk. Ez a Darwin projekt és előfutára, a GENIE (Ground-based European Nulling Interferometer Experiment). A Darwin egy 8 űrhajót tömörítő flotta, melyből hat teleszkópokkal lesz felszerelve, a hetedik egyesíti fényeiket, a nyolcadik pedig a kapcsolattartó szerepét tölti be a Föld és a flotta között. Ez az expedíció még legalább 10 évet várat magára. A GENIE a földről folytatja a megfigyeléseket, egy több teleszkópot magába foglaló rendszer, ami 2006-ban kezdi meg működését.
Amikor fénysugarakat egyesítünk, általában tükröket és lencséket kell mozgatnunk, hogy egy pontba fussanak, ha azonban a rendszer mozog, akkor mindez megtörhet. "Nagy mértékben kívánatos lenne, hogy átválthassunk az integrált optikákra, ami sokkal kisebb és nincsenek mozgó részei" - mondta Malcolm Fridlund a Darwin és a GENIE projekt tudósa.
Amellett persze, hogy "kívánatos", felettébb bonyolult is. Jelenleg az integrált optika egy olyan tudomány, ami messze túlmutat az integrált áramkör technológiáján, ezért az ESA két tanulmányt finanszíroz. Az Astriumot felkérték, hogy egy hagyományos optikai megközelítést tanulmányozzon, míg az Alcatel az integrált optikai megoldást vizsgálja.
"Egy éven belül meg kell hoznunk a döntést, hogy a GENIE integrált optikát használ-e vagy sem" - mondta Fridlund.
A Darwin szintén alkalmazhatná az integrált optikákat, igaz hosszabb fény hullámhosszokon, mint amit a GENIE használna. Mindez feltérképezetlen terület mindaddig, míg az integrált optika kétséges. Mindazonáltal Fridlund átvizsgálja az ipari cégek ajánlatait, hogy melyikük lenne képes felvállalni a kihívást.
"Elnézve az ajánlatokat, azt hiszem joggal lehetek optimista" - mondta Fridlund. "Még nem tudom vajon a közép-infravörös integrált optikáknak lesz-e kereskedelmi alkalmazása, de míg ki nem fejlesztjük nem is lehet megmondani." Ha az integrált optika működőképes lesz, felhasználása messze túlnyúlhat a bolygókutatás előrelépésén. A Földön például minden személyi számítógép felhasználó számára akár ezerszeresére is felgyorsíthatja az Internetet.