Credit: ICRAR/UWA

Gli scienziati dell’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) e della University of Western Australia (UWA) hanno stabilito un record mondiale per la trasmissione più stabile di un segnale laser attraverso l’atmosfera.

In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori australiani hanno collaborato con i ricercatori del Centro nazionale francese di studi spaziali (CNES) e il French metrology lab Systèmes de Référence Temps-Espace (SYRTE) dell’Osservatorio di Parigi.

Credit: ICRAR/UWA.

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

L’autore principale Benjamin Dix-Matthews, dottorando all’ICRAR e UWA, ha detto che la tecnica elimina efficacemente la turbolenza atmosferica. “Possiamo correggere la turbolenza atmosferica in 3D, cioè sinistra-destra, su-giù e lungo la linea di volo“, ha detto. “È come se l’atmosfera in movimento fosse stata rimossa e non esistesse. Ci permette 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 di tempo tra due luoghi separati utilizzando un sistema laser trasmesso attraverso l’atmosfera.

Credit: ICRAR/UWA

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

Primo piano di uno dei terminali ottici autoguidanti che mostra il telescopio da fibra a spazio libero, lo specchio inclinabile con ottica attiva e l’elettronica di feedback. 
Credit: ICRAR / UWA.

Le misure precise della tecnologia hanno anche usi pratici nella scienza della terra e nella geofisica. “Per esempio, questa tecnologia potrebbe migliorare gli studi satellitari su come la falda acquifera cambi nel tempo, o per cercare depositi di minerali nel sottosuolo“, ha detto il dottor Schediwy.

Ci sono ulteriori benefici potenziali per le comunicazioni ottiche, un campo emergente che utilizza la luce per trasportare informazioni. Le comunicazioni ottiche possono trasmettere in modo sicuro i dati tra i satelliti e la Terra con velocità di dati molto più elevate rispetto alle attuali comunicazioni radio. “La nostra tecnologia potrebbe aiutarci ad aumentare la velocità dei dati dai satelliti alla terra di diversi ordini di grandezza“, ha detto il dottor Schediwy. “La prossima generazione di satelliti per la raccolta di grandi dati sarebbe in grado di ottenere informazioni importanti a terra più velocemente“.

La tecnologia di stabilizzazione di fase dietro il collegamento da record è stata originariamente sviluppata per sincronizzare i segnali in arrivo per i telescopi Square Kilometre Array.

I telescopi multimiliardari saranno costruiti in Australia occidentale e Sudafrica.

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