우주 레이저 통신 가능할까?

(ESA’s Asteroid Impact Mission concept (Credit: ESA) )

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 이전에 전해드린 것과 같이 나사는 우주 공간에서 레이저를 이용한 초고속 통신 기술을 개발 중에 있습니다.

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 이전 포스트 : ​http://blog.naver.com/jjy0501/220503913390

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                     ​http://blog.naver.com/jjy0501/100198595898

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 레이저 광통신은 사실상 광섬유를 이용한 광통신과 동일합니다. 다른 점은 광섬유를 지나는 대신 우주 공간을 통과한다는 것이죠. 우주까지 광섬유 케이블을 놓을 수는 없는 일이기 때문에 레이저 빔을 직접 우주 공간에 발사하는 셈입니다. 이를 이용하면 현재의 느린 우주 통신 속도를 아주 빠르게 할 수 있습니다. (예를 들면 뉴호라이즌호의 데이터 수신 속도는 초당 1-4kb에 불과합니다)

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 그런데 우주 레이저 통신을 연구하는 것은 나사 뿐이 아닙니다. 유럽 우주국(ESA) 역시 같은 연구를 진행하고 있는데, 나사와의 합작 프로젝트인 ​AIM(Asteroid Impact Mission)에서 역사상 가장 먼 거리의 레이저 통신을 테스트할 예정이라고 합니다. AIM에 대해서는 역시 이전 포스트를 참조해 주시기 바랍니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/220321722703  참조)  

 유럽 우주국의 AIM는 2019-2020년 발사 예정으로 소행성 디디모스와 위성 디디문의 정밀 관측을 시도할 예정입니다. 이 과정에서 AIM은 지구에서 상당히 멀어지게 되는데, 지상에 있는 기지와 레이저 통신을 시도합니다. 놀라운 것은 그 거리로 최대 7,500만km에 달하는 장거리 레이저 통신을 시도할 예정이라고 합니다.

 이전에 시도한 달-지구 레이저 통신은 40만km 였습니다. 이 거리에서 고속으로 데이터를 전송한 것도 놀라운 일인데, 이보다 훨씬 먼 거리에서 레이저 통신을 시도하는 셈입니다. 성공한다면 미래에는 지구 - 화성 같은 행성간 레이저 고속 통신도 가능할지 모릅니다.

 AIM에 탑재되는 레이저 모듈은 13.5cm 지름에 39.9kg로 다소 대형입니다. 여기서 발사되는 레이저는 우주를 통과할 때보다 오히려 지구 대기를 통과하면서 더 산란이 많이 될 수 있습니다. 그래도 무선 전파에 비해서는 퍼지는 정도가 매우 작기 때문에 1m 정도 리시버로 데이터 수신이 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

 과연 실제로 어느 정도 거리까지 기록을 세우게 될지는 그때가 되봐야 알겠지만, 성공적으로 테스트 된다면 거리상 지구 - 화성간 초고속 광통신도 불가능한 일이 아닙니다.  

 참고

http://www.gizmag.com/asteroid-impact-mission-laser-communications-record-esa/39853/