IklanIklanSains+ IKUTIMengunduh lebih banyak dengan myNEWSUMPAN berita yang dipersonalisasi dari cerita yang penting bagi AndaPelajari lebih lanjutChinaScience
- Gempa bumi 2008 di Cina telah menyebabkan kemajuan teknologi, dengan beberapa smartphone sekarang dapat mendukung panggilan satelit
- Dalam mencoba memecahkan masalah intermodulasi pasif, para ilmuwan Cina telah menciptakan perangkat lunak simulasi pertama di dunia
Science+ FOLLOWINGtephen Chenin Beijing+ FOLLOWPublished: 10:00am, 12 Apr 2024Mengapa Anda dapat mempercayai SCMPIn 2008, gempa berkekuatan 8 skala Richter melanda Sichuan, provinsi barat daya Cina.
Lebih dari 80.000 orang kehilangan nyawa mereka dalam bencana yang diperparah oleh gangguan komunikasi di banyak kota, yang menghambat upaya penyelamatan.
Setelah tragedi itu, pemerintah China diam-diam meluncurkan Proyek Tiantong untuk membuat sistem komunikasi satelit yang dapat diakses oleh semua orang, terlepas dari status sosial ekonomi.
Sekarang, 16 tahun kemudian, proyek ini telah menyebabkan kemajuan besar dalam komunikasi satelit dan tren baru dalam pengembangan ponsel.
Tiantong berarti “menghubungkan dengan surga” dan menggemakan kisah alkitabiah tentang Menara Babel.
Satelit pertama dari seri Tiantong-1 diluncurkan pada 6 Agustus 2016, dengan satelit kedua dan ketiga menyusul pada tahun 2020 dan 2021. Ketiganya membentuk jaringan dalam orbit geosynchronous pada ketinggian 36.000 km (22.369 mil), meliputi seluruh wilayah Asia-Pasifik dari Timur Tengah hingga Samudra Pasifik.Kemudian pada September tahun lalu, Huawei Technologies merilis smartphone pertama di dunia yang mendukung panggilan satelit, dengan langsung terhubung ke satelit Tiantong. Produsen smartphone China lainnya, termasuk Xiaomi, Honor dan Oppo, juga telah memperkenalkan model serupa. Produk-produk ini telah dianut oleh konsumen China, dan perkiraan industri menunjukkan bahwa Huawei sendiri telah menjual puluhan juta unit, melampaui layanan satelit Starlink SpaceX yang memiliki lebih dari 2 juta pelanggan global.
Sekarang, pengguna ponsel China biasa dapat menghubungi nomor apa pun melalui satelit Tiantong di tempat-tempat tanpa jangkauan sinyal, seperti gurun atau pulau terpencil, dengan membayar tambahan 10 yuan (US $ 1,38) per bulan.
Itu sudah melihat hasilnya. Pada 18 Desember, gempa berkekuatan 6,2 melanda provinsi barat laut Gansu, sekali lagi menyebabkan gangguan komunikasi yang meluas.
Tapi kali ini, banyak dari mereka yang terjebak dalam bencana dapat terhubung dengan dunia luar melalui fungsi panggilan satelit di smartphone mereka. Jumlah korban tewas akibat gempa ini mencapai sekitar 150 orang.
“Konektivitas satelit langsung untuk ponsel telah menjadi tren perkembangan baru, dan komunikasi satelit secara bertahap akan menjadi populer di kalangan masyarakat umum,” sebuah tim ilmuwan Tiongkok yang dipimpin oleh Cui Wanhao, dari Akademi Teknologi Luar Angkasa Tiongkok, menulis dalam makalah peer-review yang diterbitkan dalam jurnal akademik Tiongkok, Aerospace Science and Technology, pada 29 Februari.
Sebelumnya diyakini tidak mungkin bagi satelit komunikasi jarak jauh untuk bertukar informasi dengan sejumlah besar ponsel di darat.
Dalam kisah Alkitab, Menara Babel gagal karena para pekerja mulai berbicara bahasa yang berbeda dan menjadi bingung satu sama lain. Gangguan serupa dapat terjadi pada komunikasi satelit.
Untuk mencapai smartphone kecil, satelit perlu menghasilkan sinyal yang sangat kuat. Ketika sejumlah besar sinyal daya tinggi yang berbeda membanjiri antena pemancar satelit secara bersamaan, mereka dapat saling mengganggu, menghasilkan sinyal baru.
Sinyal-sinyal yang terjadi secara acak ini dapat menurunkan kualitas panggilan satelit dan, dalam kasus yang parah, dapat menyebabkan seluruh sistem runtuh.
Sejak 1970-an, hampir semua jaringan satelit komunikasi komersial yang dijalankan oleh AS, Eropa dan organisasi internasional telah mengalami kegagalan besar karena sinyal-sinyal ini jatuh dalam pita frekuensi penerima.
03:16
Korban gempa China berani membebaskan dingin di tengah kekurangan pasokan dan tunawisma
Korban gempa China berani membebaskan dingin di tengah kekurangan pasokan dan tunawisma
Masalah ini, yang dikenal sebagai intermodulasi pasif (PIM) di kalangan insinyur telekomunikasi, telah menjadi hambatan bagi pengembangan lebih lanjut dari teknologi komunikasi satelit. Meskipun banyak orang yang ingin menyelesaikan masalah ini, saat ini tidak ada teknologi yang efektif secara universal untuk menekan terjadinya PIM.
Menurut tim Cui, Proyek Tiantong China telah mengumpulkan elit teknologi komunikasi dari seluruh negeri untuk mengatasi “tantangan teknis yang menjadi perhatian bersama dalam komunitas kedirgantaraan internasional” ini.
Komponen logam yang berbeda dalam antena satelit besar bersentuhan satu sama lain, yang mengarah ke sumber utama PIM.
Fisikawan Cina telah menggali jauh ke dalam mekanisme fisik mikroskopis seperti penerowongan kuantum dan emisi termal pada antarmuka kontak, menemukan serangkaian hukum fisika baru yang secara akurat menggambarkan komponen microwave berlapis perak dan berlapis emas.
Mereka juga telah membentuk model fisik yang dapat memprediksi terjadinya efek PIM dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya di bawah berbagai status kontak, tekanan koneksi, suhu, getaran, dan faktor eksternal lainnya.
Berdasarkan pekerjaan ini, para ilmuwan Cina mengembangkan perangkat lunak simulasi PIM universal pertama di dunia. Ini secara numerik dapat menganalisis dan mengevaluasi kemungkinan pembangkitan PIM pada komponen gelombang mikro dengan struktur kompleks di bawah pengaruh faktor eksternal seperti listrik, panas dan tegangan dengan tingkat kesalahan yang sangat rendah.
Perangkat lunak yang kuat ini telah membantu insinyur Cina mengembangkan teknik penekanan PIM yang efektif, termasuk kapasitor isolasi dielektrik dan persiapan kawat antena mesh yang dioptimalkan dan metode tenun.
Tim Cui telah mengembangkan lebih lanjut teknologi deteksi PIM paling sensitif di dunia, yang dapat langsung menemukan lokasi generasi PIM ketika terjadi pada tingkat yang sangat lemah.
Hal ini memungkinkan satelit untuk mencapai sensitivitas penerimaan yang belum pernah terjadi sebelumnya, memungkinkan sinyal dari smartphone tanpa antena eksternal untuk ditangkap dan diidentifikasi oleh antena puluhan ribu kilometer jauhnya.
Setiap satelit Tiantong dirancang untuk memiliki umur 12 tahun, dan antenanya mengalami perubahan suhu harian hingga 160 derajat Celcius (320 derajat Fahrenheit) sambil secara bersamaan mentransmisikan dan menerima gelombang elektromagnetik dalam 800 pita frekuensi yang berbeda.
Memecahkan masalah PIM dalam kondisi kerja yang keras seperti itu sangat menantang. “Pengembangan sistem satelit Tiantong-1 tidak dapat dipisahkan dari beberapa terobosan teknologi utama,” tulis tim Cui di koran.
“Keberhasilannya adalah bukti kerja keras tim proyek dan menandai posisi terdepan China di bidang teknis ini di seluruh dunia.”
China telah mengajukan sejumlah besar paten untuk satelit Tiantong, yang berarti bahwa perusahaan teknologi tinggi China tidak perlu khawatir tentang hambatan paten atau sanksi dari Barat saat menggunakan teknologi revolusioner ini.
Awal tahun ini, SpaceX meluncurkan yang pertama dari beberapa satelit Starlink yang dapat terhubung ke smartphone, dengan rencana untuk memulai layanan komersial tahun depan.
Beroperasi di orbit rendah Bumi hanya beberapa ratus kilometer tingginya, satelit ini memiliki area antena kecil, mengurangi gangguan PIM. Namun, karena satelit hanya dapat tinggal di atas area tertentu untuk waktu yang singkat, penggelaran sejumlah besar satelit diperlukan untuk mencapai cakupan area yang luas dan penuh waktu.
Saat ini, sebagian besar dari lebih dari 5.000 satelit Starlink yang diluncurkan oleh SpaceX tidak memiliki fungsi untuk terhubung dengan ponsel.
Namun demikian, satelit Starlink baru memiliki keuntungan yang signifikan: mereka dapat terhubung ke ponsel 4G yang lebih tua.
Dengan pematangan teknologi Starship, kecepatan peluncuran satelit Starlink kemungkinan akan meningkat secara signifikan, sementara China belum mengembangkan teknologi roket yang dapat dipulihkan untuk bersaing.
28
Leave a Reply