Laser fica imune à atmosfera, testa Einstein e pode revolucionar comunicações

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/01/2021

A tecnologia também ajudará a melhorar a óptica adaptativa dos telescópios.
[Imagem: ICRAR]

Laser ignora atmosfera

Pesquisadores australianos estabeleceram um recorde mundial para a transmissão mais estável de um feixe de laser através da atmosfera.

A equipe combinou a tecnologia de "estabilização de fase" com terminais ópticos autoguiados avançados para, segundo eles, "eliminar efetivamente a turbulência atmosférica".

A tecnologia permitiu que sinais de laser fossem enviados de um ponto a outro com uma precisão tão alta que a técnica pode ser usada para testar a teoria da relatividade geral de Einstein.

"Podemos corrigir a turbulência atmosférica em 3D, ou seja, esquerda-direita, cima-baixo e, criticamente, ao longo da linha de voo. É como se a atmosfera em movimento tivesse sido removida e não existisse. [A técnica] nos permite enviar sinais de laser altamente estáveis através da atmosfera, mantendo a qualidade do sinal original," disse Benjamin Dix-Matthews, da Universidade Oeste da Austrália.

A tecnologia de estabilização de fase por trás desse link com qualidade recorde foi originalmente desenvolvida para sincronizar os sinais de entrada do radiotelescópio SKA (Square Kilometer Array), um projeto multibilionário que finalmente deverá começar a ser construído este ano, na Austrália Ocidental e na África do Sul. Já os terminais autoguiados a equipe desenvolveu do zero.

O equipamento está pronto para ser usado.
[Imagem: Dix-Matthews et al. - 10.1038/s41467-020-20591-5]

De Einstein a minérios no subsolo

O recorde da equipe não é pequeno: O resultado é o método mais preciso do mundo para comparar o fluxo de tempo entre dois locais separados usando um sistema de laser transmitido pela atmosfera.

"Se você tem um desses terminais ópticos no solo e outro em um satélite no espaço, pode começar a explorar a física fundamental. Tudo, desde testar a teoria da relatividade geral de Einstein com mais precisão do que nunca, até descobrir se as constantes físicas fundamentais mudam com o tempo," disse o professor Sascha Schediwy.

As medições precisas da tecnologia também têm usos práticos em ciências da terra e geofísica.

"Por exemplo, esta tecnologia pode melhorar os estudos baseados em satélite de como o lençol freático muda ao longo do tempo, ou para procurar depósitos de minério no subsolo," acrescentou Schediwy.

E existem outros benefícios potenciais, como as comunicações ópticas, um campo emergente que usa a luz para transportar informações. As comunicações ópticas podem transmitir dados com segurança entre os satélites e a Terra com taxas de dados muito mais altas do que as comunicações de rádio atuais.

"Nossa tecnologia pode nos ajudar a aumentar a taxa de dados dos satélites para o solo em ordens de magnitude," disse o professor Schediwy. "A próxima geração de satélites de coleta de megadados seria capaz de colocar informações críticas no solo mais rapidamente."

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