Halo sobat mengangkasa! Kali ini kita akan membahas suatu jenis komunikasi yang sedang dikembangkan pada satelit, yaitu komunikasi laser atau dikenal juga dengan komunikasi optik. Kalian pada penasaran tentunya dengan apa yang dimaksud komunikasi laser? Lalu bagaimana cara kerjanya? dll. Maka dari itu, mari langsung saja kita cari tahu.
Seiring dengan perkembangan zaman, kualitas informasi data yang dihasilkan oleh satelit semakin tinggi. Hal ini berdampak pada kapasitas nya juga yang akan menjadi semakin besar. Kita ambil contoh proses pengambilan gambar blackhole pertama di dunia. Sebanyak 4.5 petabyte data astronomi diperlukan untuk menyusun 1 buah gambar blackhole. Peningkatan kapasitas data ini juga harus diiringi dengan peningkatan transfer data antara pesawat luar angkasa dengan ground station. Kita bisa membayangkan apabila data yang sangat besar tersebut dikirim dengan kecepatan transfer data dalam cakupan Kbps atau Mbps saja. Akan diperlukan waktu yang sangat lama untuk mengirim seluruh data. Bisa memerlukan waktu berbulan-bulan bahkan tahunan.
Nah, jenis komunikasi yang digunakan pada pesawat ruang angkasa sebelum komunikasi laser dikembangkan adalah komunikasi radio atau sistem Radio Frequency. Pada Radio Frequency, data dikirim dalam bentuk gelombang radio. Kecepatan transfer data komunikasi radio ini masih dalam cakupan Mbps. Ilmuwan sedang berusaha untuk meningkatkan kecepatan transfer data ini agar mencapai cakupan Gbps. Sistem komunikasi yang sekarang ini sedang dikembangkan agar menjawab tantangan tersebut adalah sistem komunikasi laser.
Sama seperti sistem komunikasi radio, komunikasi laser menggunakan gelombang elektromagnetik dalam pengiriman datanya namun pada spektrum yang berbeda. Sistem komunikasi laser menggunakan spektrum inframerah. Spektrum inframerah yang digunakan ini berbeda dengan gelombang radio karena data dikemas menjadi gelombang yang lebih rapat sehingga stasiun bumi dapat menerima lebih banyak data sekaligus. Komunikasi laser memungkinkan pengiriman data 10 hingga 100 kali lebih banyak ke bumi daripada sistem Radio Frequency saat ini. Sebagai gambaran, diperlukan waktu sekitar 9 minggu untuk mengirimkan peta lengkap mars ke bumi dengan sistem Radio Frequency saat ini. Namun, waktu pengiriman tersebut bisa berkurang menjadi 9 hari saja dengan menggunakan komunikasi laser.
Gambar 1. Representasi grafis dari perbedaan kecepatan transfer data antara komunikasi radio dan laser.
Komunikasi laser sangat cocok untuk diterapkan pada satelit, di samping kecepatannya yang lebih tinggi, karena membutuhkan lebih sedikit volume, berat, dan daya. Hal ini berarti, kita bisa menghemat ruangan bagi komponen satelit dan menghemat penggunaan energi pada satelit. Faktor tersebut merupakan pertimbangan yang sangat krusial pada satelit. Wilayah geografi yang diliputi juga berkurang secara drastis sehingga meningkatkan keamanan dari pengkaksesan data secara illegal oleh orang lain.
Namun, satu kekurangan dari sistem komunikasi ini adalah pengarahan sinyal inframerah ketika pengiriman data ke bumi harus setepat mungkin. Penyimpangan sepersekian derajat bisa mengakibatkan kegagalan pengiriman data.
Komunikasi laser ini sudah mengalami beberapa kali pengujian. Pada bulan oktober 2013, kecepatan data yang dikirimkan dari Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) di pesawat ruang angkasa LADEE memecahkan rekor bandwidth komunikasi ruang angkasa dengan kecepatan sebesar 662 Mbps. Data tersebut dikirimkan dari jarak bulan ke bumi atau sekitar 385000 km. Pada bulan November 2014, penggunaan pertama dari komunikasi gigabit bebasis laser dapat tercapai. Sistem komunikasi tersebut merupakan bagian dari European Data Relay System (EDRS) yang mampu menawarkan kecepatan hingga 7.2 Gbps.
Mungkin sekian dulu sobat mengangkasa untuk pembahan terkait komunikasi lasernya. Semoga dapat bermanfaat. Tetap stay tune untuk artikel-artikel bermanfaat lainnya!
Oleh:
Luthfi Noor S Z
S1 Teknik Elektro 2019
Referensi:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/laser-communications-empowering-more-data-than-ever-before