究極の通信周波数帯となるX線通信(XCOM)

現在、宇宙船と地球の間で情報を送信するために電波が使われている。レーザー光通信は、より多くのデータを高いデータレートで送受信できる新しい通信手段である。その究極の周波数帯が、X線通信(XCOM)である。

 

赤外線やRFよりもはるかに短い波長を持っているX線は、同じ送信電力に対してより多くのデータを送信できることを意味する。 X線はより狭いビームで送信するため、遠距離で通信するときのエネルギーが少なくて済むからである。

 

Atmospheric electromagnetic transmittance or opacity copy copy

Credit: sciencevaria.blogspot.com

 

話がそれるが次世代通信として計画されている5G(注1)が周波数的には30GHzまでの周波数帯(センチメートル波帯)と30GHz以上のミリ波帯マイクロ波を用いる。

(注1)4G(LTE-Advanced)を置き換えるイメージは誤りで、5Gは4Gを駆逐するのでなく、当初はLTE-Advancedの延長技術(eLTE)と共存する。5Gは共存する4GeLTEの周波数帯は、6GHz以下なのである。5Gネットワークの特徴として、強調されるのは①高速大容量、②多接続、③低遅延性だが、これらすべてが満足されるのは最終段階であり、そこまで到達するかどうかはまだ不透明な未踏技術である。周波数的に究極のXCOMはミリ波5Gより早く実現するだろう。

 

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Credits: NASA/W. Hrybyk

 

XCOMは宇宙船が極超音速で地球の大気を脱出するときに発生する熱いプラズマを通り抜けるので、通信が途絶えることがない。この新しい通信技術を実証するために、NASAはISSで宇宙でのX線通信とパルサーからのX線を使ったGPSのようなナビゲーションの実証実験を行った。後者は、本質的に物体の変位を測定するためにX線干渉計で、宇宙船の星座との位置関係を確立するものである。X線通信にはX線を変調する必要があるが、基本的なデータ通信の原理は周波数を除いて、変わりはない。

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