Vivimos en una era de información de largo alcance transmitida por fibra óptica subterránea o por radio satélites. Pero el rendimiento actual es tan grande que la frecuencia de radio ya no es suficiente en sí misma. La investigación se está orientando hacia el uso de láseres que, aunque técnicamente complejo, tienen varias ventajas, especialmente cuando se trata de seguridad. Sin embargo, esta nueva tecnología, actualmente en fase de prueba, se enfrenta a un problema importante:las nubes. Debido a su densidad, las nubes detienen los rayos láser y alteran la transferencia de información. Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, han ideado un láser ultracaliente que crea un agujero temporal en la nube, que deja pasar el rayo láser que contiene la información. Han publicado sus resultados en la revista Optica .

Aunque la comunicación por radio satelital es poderosa, ya no puede seguir el ritmo de la demanda diaria de flujo de información. Sus longitudes de onda largas limitan la cantidad de información transmitida, mientras que las bandas de frecuencia disponibles son escasas y cada vez más caras. Es más, la facilidad con la que se pueden capturar las frecuencias de radio plantea problemas de seguridad cada vez más graves, por eso la investigación se está volcando hacia los láseres. "Es una nueva tecnología que está llena de promesas, "dice Jean-Pierre Wolf, profesor de la Sección de Física de la Facultad de Ciencias de la UNIGE. "Las longitudes de onda muy cortas pueden transportar 10, 000 veces más elementos de información que la radiofrecuencia, y no hay límites para la cantidad de canales. Los láseres también se pueden utilizar para apuntar a una sola persona, lo que significa que es una forma de comunicación muy segura ".

Pero hay un problema:los rayos láser no pueden penetrar las nubes y la niebla. Entonces, si el clima es malo, es imposible transmitir información utilizando láseres.

Un láser que perfora las nubes

Para contrarrestar esta dificultad, Los investigadores están construyendo estaciones terrestres en varias partes del mundo capaces de recibir señales láser. La idea es elegir la estación a la que apunta el satélite de acuerdo con el clima. Aunque esta solución ya está operativa, todavía depende de las condiciones meteorológicas. También crea ciertos problemas con respecto a la configuración del satélite, que deben procesarse antes de la comunicación, sin ninguna garantía de que no habrá ninguna capa de nubes a la hora acordada.

"Queremos solucionar el problema haciendo un agujero directamente a través de las nubes para que el rayo láser pueda pasar, "explica el profesor Wolf. Su equipo ha desarrollado un láser que calienta el aire sobre 1, 500 grados centígrados y produce una onda de choque para expulsar las gotas de agua suspendidas hacia los lados. Esto crea un agujero de unos pocos centímetros de ancho sobre todo el espesor de la nube. El descubrimiento de estos láseres ultrapotentes acaba de recibir el Premio Nobel de Física 2018. "Todo lo que necesita hacer es mantener el rayo láser en la nube y enviar el láser que contiene la información al mismo tiempo, "dice Guillaume Schimmel, investigador del equipo dirigido por Wolf. "Luego se desliza por el agujero a través de la nube y permite que los datos se transfieran".

Este "limpiador láser" se está probando actualmente en nubes artificiales de 50 cm de espesor pero que contienen 10, 000 veces más agua por cm ³ que una nube natural, y funciona, incluso si la nube se está moviendo. "Nuestros experimentos significan que podemos probar una opacidad similar a las nubes naturales. Ahora, se tratará de hacerlo en nubes más gruesas de hasta un kilómetro de espesor, "dice Wolf.

"También se trata de probar diferentes tipos de nubes en términos de densidad y altitud, "añade Schimmel.

Esta nueva tecnología representa un paso importante hacia el uso comercial de la comunicación láser por satélite. "Estamos hablando de una posible implementación global para 2025, y nuestra idea es estar preparados y permitir que los países nublados tengan esta tecnología, "dice el profesor Wolf.