Łączność – kolejny element rywalizacji
Zapewne zastanawiacie się dlaczego łączność jest kolejnym elementem światowej rywalizacji? Przecież jest z nami w swojej formie już od wynalezienia pierwszych telegramów (1858r.) Dziś mamy do dyspozycji nawet zaawansowaną, w pełni cyfrową łączność satelitarną. Czy to nie wystarczy? Cóż… Jak zwykle odpowiedź leży gdzieś pośrodku.
Zastosowanie
W dzisiejszych czasach łączność jest jednym z podstawowych elementów naszego życia. Praktycznie staliśmy się uzależnieni od telefonów komórkowych i wszechobecnego internetu. Nie ma dnia ani godziny byśmy choć raz nie przejrzeli wiadomości z jakiegoś komunikatora, albo nie przeczytali czegoś ciekawego w sieci (choćby taki artykuł jak ten).
Kiedy potrzebujemy szybko informacji, sięgamy po smartfona. Innym razem korzystając z komputera, łączymy się z naszymi znajomymi na drugim końcu świata. Działamy i pracujemy w erze cyfryzacji. Czy jednak jest to bezpieczny model i dla wszystkich?
Wojsko
Jak zwykle w takich sytuacjach, życie weryfikuje to za nas. Patrząc na dzisiejsze konflikty zbrojne, jak choćby ten na Ukrainie, możemy wywnioskować, że obecnie da się ją w jakiś sposób zakłócić. Choćby taki sygnał GPS z satelity, albo łączność cyfrową z obsługiwanym przez nas dronem. Czy można temu jakoś zapobiec?
W przypadku sygnałów radiowych, stosuje się zakłócenia w danym paśmie, powodując szumy i niejasne informacje. Uniemożliwiają one zrozumienie danej wiadomości i blokują komunikacje z drugą stroną. Innymi słowy wygrywa ten który ma mocniejszy nadajnik. By temu zapobiec, wraca się do przesyłania sygnału za pomocą kabla (np. światłowodu). Ma to jednak swoje ograniczenia w postaci odległości pomiędzy rozmawiającymi ośrodkami.
Można jeszcze pracować na radioliniach i antenach kierunkowych. Mają one większą moc emitowanej wiązki niż dookólne zagłuszarki. Warunkiem koniecznym jest jednak idealne naprowadzenie na siebie anten. Do tego dochodzi jeszcze krzywizna Ziemi. Te same wady dotyczą również łączności mikrofalowej. Czy istnieją więc inne metody przesyłu informacji, którego nie da się zakłócić w prosty sposób?
Przyszłość czy teraźniejszość?
W chwili obecnej prowadzonych jest wiele badań na temat wykorzystania laserów. Mogą one przesyłać informację oraz energię bezpośrednio z nadajnika do dowolnego odbiornika. Problemy jakie występują z tym środkiem komunikacji to konieczność użycia kierunkowego (bez przeszkód terenowych) i warunki pogodowe.
O ile można wyeliminować konieczność „widzenia się” nadajnika o odbiornika poprzez wykorzystanie retranslacji1, o tyle trudniej jest z okiełznaniem pogody. Tu jednak przychodzą z pomocą pewne badania nad laserem kwantowym. Otóż DARPA2 otrzymała właśnie milionowe ($) zlecenie na wykonanie lasera kwantowego, mogącego przenosić wiadomości i energię niezależnie od warunków pogodowych. Kwantowy laser fotoniczno-dimerowy, bo o nim właśnie mowa, ma przełamać dotychczasowe problemy i pełnić kluczową rolę w operacjach wojskowych. Jak sami informują, od komunikacji satelitarnej i technologii namierzania po systemy mapowania i śledzenia, takie jak LiDAR (Light Detection and Ranging).
Nad całym projektem czuwa Jung-Tsung Shen, profesor nadzwyczajny inżynierii elektrycznej i systemów na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis. Jak sam tłumaczy: „Fotony podróżując przez atmosferę, która jest dla nich bardzo szkodliwa, tracą część przenoszonych danych. Kiedy jednak są ze sobą związane dwa fotony, mogą się nawzajem chronić, dzięki czemu niektóre informacje o fazie mogą być nadal zachowane.”
Czy stoimy właśnie przed wielkim odkryciem, które pomoże nam nie tylko w komunikacji naziemnej i satelitarnej, ale także w komunikacji kosmicznej?
Podsumowanie
Wydaje się, że wszystko idzie w dobrym kierunku. Przy dzisiejszym rozwoju techniki rakietowej i chęci skolonizowania księżyca Ziemi i Marsa, łączność staje się kluczowym elementem. Niczym nie zakłócony przesył informacji, ciężki do przechwycenia i prawie nie możliwy do rozszyfrowania bez klucza kwantowego, staje się teraz kolejnym (zaraz za baterią elektryczną) elementem światowej rywalizacji.
Prócz Stanów Zjednoczonych pracują nad nimi już Chiny i Wielka Brytania. Kto pierwszy osiągnie sukcesy w tej dziedzinie, uzyska przewagę technologiczną na długie lata. Kto wie, może nawet zmonopolizuje rynek łączności i wskaże kierunek dalszego rozwoju. Oczywiście jak zawsze trzymam kciuki za projekt, a póki co…
Do następnego!
