Vivemos em uma era de informações de longo alcance transmitidas por fibra óptica subterrânea ou por satélite de rádio. Mas a taxa de transferência hoje é tão grande que a frequência de rádio não é mais suficiente por si só. A pesquisa está se voltando para o uso de lasers que, embora tecnicamente complexo, tem várias vantagens, especialmente quando se trata de segurança. Contudo, esta nova tecnologia, atualmente em fase de teste, enfrenta um grande problema:nuvens. Devido à sua densidade, nuvens interrompem os feixes de laser e atrapalham a transferência de informações. Pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE), Suíça, desenvolveram um laser ultra-quente que cria um buraco temporário na nuvem, que permite a passagem do feixe de laser contendo as informações. Eles publicaram seus resultados na revista Optica .

Embora a comunicação de rádio por satélite seja poderosa, ele não consegue mais acompanhar a demanda diária de fluxo de informações. Seus longos comprimentos de onda limitam a quantidade de informações transmitidas, enquanto as bandas de frequência disponíveis são escassas e cada vez mais caras. Além disso, a facilidade com que as frequências de rádio podem ser capturadas apresenta problemas de segurança cada vez mais graves, é por isso que a pesquisa está se voltando para os lasers. "É uma nova tecnologia cheia de promessas, "diz Jean-Pierre Wolf, Professor da Seção de Física da Faculdade de Ciências da UNIGE. "Os comprimentos de onda muito curtos podem transportar 10, 000 vezes mais itens de informação do que a frequência de rádio, e não há limites para o número de canais. Lasers também podem ser usados ​​para atingir uma única pessoa, o que significa que é uma forma de comunicação altamente segura. "

Mas há um problema:os feixes de laser não conseguem penetrar nas nuvens e na neblina. Então, se o tempo estiver ruim, é impossível transmitir informações usando lasers.

Um laser perfurante de nuvens

Para combater essa dificuldade, pesquisadores estão construindo estações terrestres em várias partes do mundo capazes de receber sinais de laser. A ideia é escolher a estação visada pelo satélite de acordo com o clima. Embora esta solução já esteja operacional, ainda depende das condições meteorológicas. Também cria alguns problemas em relação às configurações do satélite, que devem ser processados ​​a montante da comunicação, sem qualquer garantia de que não haverá nenhuma cobertura de nuvens na hora marcada.

"Queremos contornar o problema fazendo um buraco diretamente nas nuvens para que o feixe de laser possa passar, "explica o professor Wolf. Sua equipe desenvolveu um laser que aquece o ar em 1, 500 graus Celsius e produz uma onda de choque para expelir as gotas de água suspensas para os lados. Isso cria um buraco de alguns centímetros de largura sobre toda a espessura da nuvem. A descoberta desses lasers ultra-poderosos acaba de receber o Prêmio Nobel de Física de 2018. "Tudo o que você precisa fazer é manter o feixe de laser na nuvem e enviar o laser que contém as informações ao mesmo tempo, "diz Guillaume Schimmel, pesquisador da equipe liderada por Wolf. "Em seguida, ele desliza para o buraco através da nuvem e permite que os dados sejam transferidos."

Este "limpador a laser" está sendo testado em nuvens artificiais de 50 cm de espessura, mas que contêm 10, 000 vezes mais água por cm ³ do que uma nuvem natural - e funciona, mesmo se a nuvem estiver se movendo. "Nossos experimentos significam que podemos testar uma opacidade semelhante às nuvens naturais. Agora, será sobre fazer isso em nuvens mais grossas de até um quilômetro de espessura, "diz Wolf.

"Também se trata de testar diferentes tipos de nuvens em termos de densidade e altitude, "acrescenta Schimmel.

Essa nova tecnologia representa um passo importante em direção ao uso comercial da comunicação a laser via satélite. "Estamos falando sobre uma possível implementação global até 2025, e a nossa ideia é estarmos prontos e permitir que os países nublados tenham esta tecnologia, "diz o professor Wolf.