নাসার লেজার প্রযুক্তি মহাকাশে ডেটা প্রেরণে নতুন দিগন্ত উন্মোচন করল

নাসার ডিপ স্পেস অপটিক্যাল কমিউনিকেশন (DSOC) প্রযুক্তি মহাকাশ যোগাযোগের ক্ষেত্রে একটি যুগান্তকারী পরিবর্তন আনতে চলেছে। এই অত্যাধুনিক লেজার-ভিত্তিক ব্যবস্থা লক্ষ লক্ষ মাইল দূর থেকে নির্ভরযোগ্যভাবে ডেটা প্রেরণ, গ্রহণ এবং ডিকোড করতে সক্ষম হয়েছে, যা মঙ্গল গ্রহ পর্যন্ত দূরত্বকেও অতিক্রম করে। ২০২৩ সালের অক্টোবর মাসে সাইকি (Psyche) মহাকাশযানের সাথে উৎক্ষেপিত এই DSOC পরীক্ষা সম্প্রতি তার চূড়ান্ত পর্যায়ে পৌঁছেছে, যেখানে এটি ২১৮ মিলিয়ন মাইল দূর থেকে লেজার সংকেত আদান-প্রদান করেছে। নাসার ভারপ্রাপ্ত প্রশাসক শন ডাফি জানিয়েছেন যে, লেজার যোগাযোগ প্রযুক্তির এই অগ্রগতি সংস্থাকে মঙ্গল গ্রহের পৃষ্ঠ থেকে উচ্চ-সংজ্ঞাযুক্ত ভিডিও এবং মূল্যবান ডেটা দ্রুত প্রেরণ করার কাছাকাছি নিয়ে এসেছে। তিনি জোর দিয়ে বলেন যে, এই প্রযুক্তি আবিষ্কারের নতুন দ্বার উন্মোচন করে এবং নাসা অন্বেষণের এক সোনালী যুগের জন্য প্রয়োজনীয় সক্ষমতা প্রমাণ করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ।

উৎক্ষেপণের মাত্র এক মাসের মধ্যেই, DSOC পরীক্ষাটি সাইকি মহাকাশযানের অপটিক্যাল টার্মিনালের সাথে সফলভাবে একটি সংযোগ স্থাপন করে, যা পৃথিবীতে লেজার সংকেত ফেরত পাঠানোর ক্ষমতা প্রমাণ করে। নাসার স্পেস টেকনোলজি মিশন ডিরেক্টরেটের সহযোগী প্রশাসক ক্লেটন টার্নার উল্লেখ করেছেন যে, নাসা মহাকাশের কঠিন পরিবেশে হার্ডওয়্যার পরীক্ষা করে এর সীমা এবং সক্ষমতা বোঝার জন্য প্রযুক্তি পরীক্ষা করে। দুই বছরেরও বেশি সময় ধরে, DSOC প্রযুক্তি প্রত্যাশাকে ছাড়িয়ে গেছে, যা গৃহস্থালী ব্রডব্যান্ড ইন্টারনেটের সমতুল্য ডেটা রেট প্রদর্শন করেছে এবং রেকর্ড-ব্রেকিং দূরত্ব থেকে ইঞ্জিনিয়ারিং ও পরীক্ষার ডেটা প্রেরণ করেছে। ২০২৩ সালের ১১ই ডিসেম্বর, এই পরীক্ষাটি সিস্টেমের সর্বোচ্চ বিটরেট ২৬৭ মেগাবিট প্রতি সেকেন্ডে ১৯ মিলিয়ন মাইলেরও বেশি দূর থেকে পৃথিবীতে একটি অতি-উচ্চ-সংজ্ঞাযুক্ত ভিডিও স্ট্রিম করে একটি ঐতিহাসিক প্রথম অর্জন করে। প্রকল্পটি ২০২৪ সালের ৩রা ডিসেম্বর অপটিক্যাল যোগাযোগের দূরত্বের রেকর্ডও অতিক্রম করে, পৃথিবী ও মঙ্গলের গড় দূরত্বের চেয়েও বেশি ৩০৭ মিলিয়ন মাইল দূর থেকে সাইকি ডেটা ডাউনলিঙ্ক করে। মোটকথা, এই পরীক্ষাটি সাইকি থেকে ১৩.৬ টেরাবিট ডেটা গ্রহণ করেছে।

নাসার জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরি (JPL) দ্বারা পরিচালিত এই DSOC পরীক্ষায় সাইকি মহাকাশযানে একটি ফ্লাইট লেজার ট্রান্সসিভার এবং দুটি গ্রাউন্ড স্টেশন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। জেপিএল-এর টেবিল মাউন্টেন ফ্যাসিলিটিতে একটি শক্তিশালী আপলিঙ্ক লেজার সাইকিতে একটি লেজার বীকন প্রেরণ করে, যা ট্রান্সসিভারকে পৃথিবীর দিকে এর রিটার্ন লেজার সংকেত লক্ষ্য করতে সহায়তা করে। সাইকি এবং পৃথিবী উভয়ই প্রচণ্ড গতিতে চলে এবং বিশাল দূরত্বের কারণে লেজার সংকেত গন্তব্যে পৌঁছাতে কয়েক মিনিট সময় নেয়। যোগাযোগ সংযোগের জন্য প্রয়োজনীয় সুনির্দিষ্ট পয়েন্টিং প্রমাণ করে, নাসা দলগুলি প্রদর্শন করেছে যে অপটিক্যাল যোগাযোগ ভবিষ্যতের সৌরজগৎ মিশনগুলিকে সমর্থন করতে পারে। এই পরীক্ষাটি লক্ষ লক্ষ মাইল ভ্রমণ করার পর ক্ষীণ সংকেত সনাক্তকরণ এবং ডিকোড করার সাথেও জড়িত ছিল। ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির পালোমার অবজারভেটরি, তার ২০০-ইঞ্চি টেলিস্কোপের সাথে, প্রাথমিক ডাউনলিঙ্ক স্টেশন হিসাবে কাজ করেছে, যা প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি উচ্চ-দক্ষতা ডিটেক্টর অ্যারেতে নির্দেশিত ক্ষীণ ফোটন সংগ্রহ করেছে। জেপিএল-এর DSOC প্রকল্প প্রযুক্তিবিদ এবং সুপারভাইজার আবি বিশ্বাস আবহাওয়ার ঘটনা এবং দাবানলের মতো চ্যালেঞ্জগুলির মাধ্যমে দলের অধ্যবসায়ের উপর আলোকপাত করেছেন। তিনি দলের সাপ্তাহিক অপটিক্যালি ডেটা প্রেরণ এবং গ্রহণের রুটিন নিয়ে গর্ব প্রকাশ করেছেন, ক্রমাগত কর্মক্ষমতা উন্নত করছেন এবং নতুন গভীর মহাকাশ যোগাযোগ প্রযুক্তিকে তার সীমার দিকে ঠেলে দেওয়ার জন্য ক্ষমতা যুক্ত করছেন।

আরেকটি পরীক্ষায়, ডেটা ডিপ স্পেস নেটওয়ার্কের গোল্ডস্টোন কমপ্লেক্সে একটি হাইব্রিড রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি-অপটিক্যাল অ্যান্টেনার সাথে ডাউনলোড করা হয়েছিল। এই অ্যান্টেনাটি সাইকি থেকে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি এবং অপটিক্যাল উভয় সংকেত একই সাথে গ্রহণ করার জন্য সাতটি আয়না দিয়ে সজ্জিত ছিল। প্রকল্পটি একই সংকেত গ্রহণ করার জন্য ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির পালোমার অবজারভেটরি এবং টেবিল মাউন্টেনের একটি ছোট টেলিস্কোপ ব্যবহার করেছে, যা "অ্যারেয়িং" নামে পরিচিত একটি কৌশল। রেডিও অ্যান্টেনার সাথে সাধারণত ব্যবহৃত এই পদ্ধতিটি দুর্বল সংকেত গ্রহণকে উন্নত করে এবং সিস্টেমের রিডান্ডেন্সি তৈরি করে। নাসার SCaN প্রোগ্রামের ডেপুটি অ্যাসোসিয়েট অ্যাডমিনিস্ট্রেটর কেভিন কগিন্স বলেছেন যে, মহাকাশ অন্বেষণের বিবর্তন ডেটা স্থানান্তরের ক্ষমতা বৃদ্ধির প্রয়োজন। তিনি ব্যাখ্যা করেছেন যে, ভবিষ্যতের মিশনগুলির জন্য চাঁদ এবং মঙ্গল গ্রহ থেকে উচ্চ-রেজোলিউশন চিত্র এবং যন্ত্র ডেটার প্রয়োজন হবে এবং অপটিক্যাল যোগাযোগের সাথে ঐতিহ্যবাহী রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি যোগাযোগকে শক্তিশালী করা এই নতুন প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করবে।

২০২৫ সালের এপ্রিলে, সাইকি মহাকাশযানটি তার প্রাথমিক জ্বালানী লাইনে একটি হঠাৎ চাপ হ্রাসের সম্মুখীন হয়েছিল, যা বেগ এবং গতিপথ বজায় রাখার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। মিশন দলটি একটি ব্যাকআপ জ্বালানী লাইনে স্যুইচ করে এই সমস্যাটি সফলভাবে সমাধান করেছে, যা মিশনটিকে গ্রহাণুর দিকে তার গতিপথ পুনরায় শুরু করার অনুমতি দিয়েছে। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়া উড়ন্ত অসঙ্গতির জন্য নাসার প্রস্তুতি প্রদর্শন করেছে এবং সাইকি মিশনটি এখন আবার ট্র্যাকে রয়েছে। মহাকাশযানটি ২০২৯ সালের মধ্যে ধাতু-সমৃদ্ধ গ্রহাণু সাইকিতে পৌঁছানোর নির্ধারিত রয়েছে, যা একটি প্রোটোপ্ল্যানেটের উন্মুক্ত কোর বলে বিশ্বাস করা হয় তার অধ্যয়ন করে গ্রহ গঠন এবং বিভাজন প্রক্রিয়াগুলির অভূতপূর্ব অন্তর্দৃষ্টি প্রদানের লক্ষ্য। লেজার যোগাযোগের মাধ্যমে ডেটা স্থানান্তরের ক্ষমতা মহাকাশ অন্বেষণে নতুন সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করবে।