Laser brandt wolken weg voor datacommunicatie

Die capaciteitsgrenzen zijn te slechten met de inzet van laserlicht. Ook biedt laserlicht meer mogelijkheden voor het beveiligen van het dataverkeer. Maar de inzet van laserlicht kent zijn eigen beperkingen. Een van de meest in het oog springende problemen zijn vochtdruppeltjes in de lucht of, ergers nog, wolken. Laserstralen ketsen er op af en verhinderen zo de dataoverdracht.

Een oplossing voor dat probleem is om een groot aantal grondstations te bouwen en de communicatie te laten lopen via een grondstation dat zich onder een blauwe hemel bevindt. Die optie is echter nog steeds erg afhankelijk van de weersomstandigheden. Bovendien vereist het een voortdurende aanpassing van de instellingen op de satelliet die plaats moeten vinden voor de communicatiestroom start.

Gaatjes in de wolken boren

Jean-Pierre Wolf, hoogleraar Fysica aan de Universiteit van Genève, heeft een radicaal andere oplossing bedacht en getest. Met een ultrahete laser creëert hij tijdelijk gaatjes in de bewolking om vervolgens de datacommunicatie op te zetten.

De speciale laser van Wolf verhit plaatselijk de lucht tot een temperatuur van ongeveer 1500 graden. Bovendien zorgt de 'cleaner laser' voor een schokgolfje dat de waterdruppels wegduwt van de laserstraal. Op die manier boort de laser een tunneltje van enkele centimeters breed door de volledige wolk naar boven. Vervolgens wordt de communicatielaser zo gericht dat de het licht door het tunneltje van het grondstation naar de satelliet of omgekeerd straalt.

Thomas Produit, een van leden van de onderzoeksgroep van Wolf, benadrukt op vragen van AG Connect dat de krachtige laser alleen vanaf de grond omhoog wordt ingezet om de tunnel te creëren. Bij de inzet wordt gezorgd dat het luchtruim rondom die laser vrij wordt gehouden van luchtverkeer. "Ook nu al is dat gebruikelijk bij grondstations die lasers gebruiken voor communicatie naar satellieten. Ook deze communicatielasers zouden passagiers en bemanning van een vliegtuig verblinden wanneer dit door de straal vliegt. Dus dat is nu al business as usual." De laser om gaatjes in wolken te branden kan bovendien zo worden ingesteld dat hij de satelliet waar hij op gericht is, niet beschadigt, bijvoorbeeld door de laserstraal zo te richten dat zijn focus in de wolk ligt en boven het wolkendek diffuus wordt.

Productierijp in 2025

De onderzoeksgroep heeft al tests uitgevoerd met kunstmatig gevormde wolken van 50 cm dik, maar die 10.000 keer zoveel water per kubieke centimeter bevatten als natuurlijk wolken. Volgens Wolf werkt het systeem zelf als de wolk beweegt. "Nu gaat het er om het systeem te testen met verschillende typen wolken en wolken met een dikte van meer dan een kilometer." Hij verwacht dat commerciële toepassing mogelijk moet zijn over 6 jaar.