อินเทอร์เน็ตดาวเทียม หนึ่งในระบบที่ได้รับความสนใจมากขึ้นจากการมาถึงของ Starlink แต่ด้วยขีดจำกัดทางเทคโนโลยีทำให้ความเร็วยังต่ำกว่าและสร้างปัญหาในเชิงดาราศาสตร์ ล่าสุดจึงเริ่มมีแนวคิดพัฒนา การส่งข้อมูลผ่านเลเซอร์ ที่อาจเป็นกุญแจสู่ระบบอินเทอร์เน็ตในอนาคต
อินเทอร์เน็ตดาวเทียม อีกหนึ่งระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตที่ได้รับการพูดถึงมากขึ้น ด้วยจุดเด่นที่รองรับการใช้งานแทบทุกพื้นที่ทั่วโลก ไม่ต้องพึ่งพาสัญญาณจากท้องถิ่นหรือโครงสร้างพื้นฐานแบบเคเบิลใยแก้ว อาศัยเพียงอุปกรณ์เชื่อมต่อรองรับสัญญาณก็เพียงพอ นี่จึงเป็นเครือข่ายอินเทอร์เน็ตทางเลือกที่น่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง
เราทราบดีว่าระบบอินเทอร์เน็ตดาวเทียมปัจจุบันยังมีข้อจำกัดหลายด้าน ทั้งปัญหาในแง่ความเสถียรหรือความเร็วในการให้บริการ นำไปสู่ความพยายามในการปรับปรุงแก้ไข อย่าง Starlink ของบริษัท SpaceX ที่เลือกจะเพิ่มจำนวนดาวเทียมในวงโคจร ขยายขีดความสามารถในการกระจายสัญญาณเพื่อประสิทธิภาพในการส่งข้อมูล
ฟังดูเป็นเรื่องดีแต่ปฏิเสธไม่ได้ว่าการเพิ่มจำนวนดาวเทียมอินเทอร์เน็ตก็กำลังสร้างผลกระทบใหญ่หลวงเช่นกัน
พิษภัยที่คาดไม่ถึงของระบบอินเทอร์เน็ตดาวเทียม
เมื่อพูดถึงประเด็นในการเพิ่มจำนวนดาวเทียมในวงโคจร สิ่งแรกที่ทุกคนคิดถึงย่อมเป็นจำนวนขยะอวกาศเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณที่ปัจจุบันเรายังไม่มีวิธีจัดการเป็นรูปธรรม แต่อีกหนึ่งปัญหาที่ถูกค้นพบและเริ่มได้รับการพูดถึงคือ สัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นจากระบบอินเทอร์เน็ตดาวเทียม
โดยพื้นฐานระบบอินเทอร์เน็ตดาวเทียมจะทำการส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุ แม้แต่ Starlink เองก็ใช้การส่งข้อมูลรูปแบบนี้ แต่อาศัยประโยชน์จากการส่งสัญญาณผ่านดาวเทียมวงโคจรต่ำและมีจำนวนมาก ช่วยให้การส่งข้อมูลทำได้รวดเร็ว ลดปัญหาความหน่วงและล่าช้า ยกระดับขีดความสามารถอินเทอร์เน็ตดาวเทียมขึ้นอีกขั้น
แต่จากการศึกษาล่าสุดพบว่า คลื่นวิทยุจากดาวเทียมเครือข่าย Starlink มีจำนวนและอัตราการปล่อยคลื่นวิทยุมากเกินไป กลายเป็นสิ่งกีดขวางการทำงานของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ซึ่งอาศัยการตรวจจับเทหวัตถุบนท้องฟ้าด้วยคลื่นวิทยุเช่นกัน ส่งผลให้การทำงานของดาวเทียมในเครือข่าย Starlink กลายเป็นการรบกวนการศึกษาดาราศาสตร์
จากการทดลองของนักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ความถี่ต่ำพบว่า สัญญาณวิทยุรบกวนการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์อย่างรุนแรง ทั้งจากคลื่นวิทยุที่ถูกปล่อยออกมาในการรับ-ส่งข้อมูล หรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากอุปกรณ์ในดาวเทียมก็สร้างปัญหาไม่แพ้กัน จนอาจนำไปสู่การอ่านค่าข้อมูลผิดพลาด
ข้อมูลในส่วนนี้ถูกแจ้งไปทาง SpaceX นำไปสู่การพัฒนาดาวเทียมรุ่นใหม่เพื่อลดผลกระทบก็จริง แต่หลายภาคส่วนมองว่าอาจไม่ช่วยนัก ด้วยปัจจุบันยังไม่มีร่างกฎหมายควบคุมการกระทำบนอวกาศ จึงไม่สามารถให้ผู้ประกอบการรับผิดชอบแก้ไขได้เต็มที่ อีกทั้งอินเทอร์เน็ตดาวเทียมยังคงใช้งานคลื่นวิทยุต้นตอสัญญาณรบกวนเช่นเดิม
นั่นทำให้เริ่มมีการพัฒนาช่องทางส่งข้อมูลแบบใหม่อย่างการใช้เลเซอร์ในอวกาศ
อนาคตของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมด้วยเลเซอร์
แนวคิดในการส่งข้อมูลผ่านเลเซอร์ไม่ใช่ของใหม่ บนพื้นโลกเริ่มมีแนวคิดใช้งานเทคโนโลยีทดแทนเคเบิลใยแก้ว ถือเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจไม่แพ้กัน ด้วยจุดเด่นในปริมาณการส่งข้อมูลต่อวินาทีของเลเซอร์ที่มากกว่าคลื่นวิทยุถึง 1,000 เท่า อีกทั้งมีความเสถียรและปลอดภัยสูงกว่า จึงถูกยกให้เป็นแนวทางการส่งข้อมูลแห่งอนาคต
เมื่อพูดถึงเทคโนโลยีอวกาศผู้นำทางด้านนี้อย่าง NASA ย่อมไม่พลาด กับการพัฒนาดาวเทียม TeraByte InfraRed Delivery(TBIRD) ดาวเทียมรุ่นใหม่ถูกแบบให้ส่งข้อมูลผ่านเลเซอร์ หลังประสบความสำเร็จในการส่งข้อมูลระดับความเร็ว 200 GB/S เตรียมพร้อมสำหรับนำไปใช้งานในภารกิจ Artemis2 เพื่อให้ส่งข้อมูลวีดีโอกลับมาได้ราบรื่น
แน่นอนว่าประเทศจีนเองก็ไม่ยอมแพ้ กับการพัฒนาระบบสื่อสารผ่านเลเซอร์บนดาวเทียมเชิงพาณิชย์ของนักวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences ในการทดลองส่งข้อมูลผ่านเลเซอร์ที่ไม่จำกัดเพียงอวกาศ แต่สามารถส่งข้อมูลจากอวกาศสู่พื้นดินด้วยความเร็วระดับ 10GB/S ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญทางเทคโนโลยีไม่แพ้กัน
ล่าสุดองค์กรอวกาศแห่งสหราชอาณาจักรเองก็ให้งบทีมวิจัยแห่ง Northumbria University กว่า 4.5 ล้านดอลลาร์(ราว 155 ล้านบาท) เพื่อพัฒนาดาวเทียม Cubesats ระบบการสื่อสารด้วยเลเซอร์เป็นครั้งแรกของประเทศ โดยมีแผนว่าจะสามารถพัฒนาเสร็จสิ้นพร้อมสำหรับส่งขึ้นอวกาศภายในปี 2025
แน่นอนหลายท่านอาจมองว่าการส่งข้อมูลผ่านเลเซอร์น่าจะจำกัดการใช้งานสำหรับการส่งข้อมูลบนอวกาศ ด้วยในชั้นบรรยากาศโลกมีตัวแปรมากมายที่ทำให้แสงเกิดการกระเจิงและคลาดเคลื่อนจึงไม่ได้รับความนิยมนัก หลายท่านจึงมองว่านี่เป็นเทคโนโลยีที่เตรียมไว้ใช้งานในอวกาศมากกว่า
แต่ล่าสุดเริ่มมีการทดลองส่งข้อมูลผ่านแสงเลเซอร์บนโลกแล้วเช่นกันจาก สถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิส ซูริค(ETH Zurich) รวมถึงบริษัทเทคโนโลยี Alphabet บริษัทแม่ของ Google เอง ก็เริ่มทดลองให้บริการอินเทอร์เน็ตด้วยแสงเลเซอร์ในประเทศอินเดียแล้วเช่นกัน นี่จึงอาจไม่ใช่เทคโนโลยีที่เป็นเรื่องไกลตัวอีกต่อไป
จากแนวโน้มพัฒนาในปัจจุบันคาดว่า อินเทอร์เน็ตดาวเทียมผ่านคลื่นวิทยุก็อาจกลายเป็นเทคโนโลยีตกรุ่นในไม่ช้า
จริงอยู่การส่งผ่านข้อมูลผ่านเลเซอร์อาจไม่สามารถทำได้ในเร็ววัน จากข้อจำกัดในด้านสภาพแวดล้อมบนผิวโลก ปริมาณแสงบนพื้นโลกซึ่งอาจรบกวนการส่งข้อมูล หรือแม้แต่การใช้เลเซอร์เองก็อาจสร้างปัญหาในการศึกษาดาราศาสตร์ได้เช่นกัน แต่นี่ก็ถือเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่อาจช่วยพลิกโฉมระบบโทรคมนาคมต่อไปในอนาคต
แหล่งข้อมูล