Nedavno je sonda američkog duha završila duboki svemirski laserski test komunikacije s prizemnim objektima udaljenim 16 milijuna kilometara, postavljajući novi svemirski zapis o optičkoj komunikaciji. Pa koje su prednostilaserska komunikacija? Na temelju tehničkih načela i zahtjeva za misijom, koje poteškoće treba prevladati? Kakva je mogućnost njegove primjene u području istraživanja dubokog svemira u budućnosti?
Tehnološki proboji, ne bojeći se izazova
Istraživanje dubokog svemira izuzetno je izazovan zadatak tijekom svemirskog istraživača koji istražuju svemir. Sonde moraju prijeći udaljeni međuzvjezdani prostor, prevladati ekstremna okruženja i teške uvjete, pribaviti i prenositi vrijedne podatke, a komunikacijska tehnologija igra vitalnu ulogu.
Shematski dijagramDeep Space Laser CommunicationEksperiment između satelitske sonde Spirit i Opservatorija tla
13. listopada pokrenula je Spirit Sonda, započinjući putovanje istraživanja koje će trajati najmanje osam godina. Na početku misije surađivao je s HALE teleskopom u Palomar Opservatoriju u Sjedinjenim Državama kako bi testirao lasersku komunikacijsku tehnologiju dubokog prostora, koristeći blizu infracrveno lasersko kodiranje za komunikaciju podataka s timovima na zemlji. U tu svrhu, detektor i njegova laserska komunikacijska oprema trebaju prevladati najmanje četiri vrste poteškoća. Odnosno, udaljenost, prigušenje signala i smetnje, ograničenje i kašnjenje propusnosti, ograničenje energije i problemi rasipanja topline zaslužuju pažnju. Istraživači su dugo predviđali i pripremili se za te poteškoće i provalili su kroz niz ključnih tehnologija, postavljajući dobar temelj za sondu Spirit za provedbu eksperimenata s dubokim svemirskim laserskim komunikacijskim eksperimentima.
Prije svega, Spirit Detector koristi tehnologiju prijenosa podataka velike brzine, odabrani laserski snop kao mjenjač, opremljen s alaserodašiljač, koristeći prednostilaserski prijenosStopa i visoka stabilnost, pokušavajući uspostaviti laserske komunikacijske veze u dubokom svemirskom okruženju.
Drugo, kako bi se poboljšala pouzdanost i stabilnost komunikacije, detektor duha prihvaća učinkovitu tehnologiju kodiranja, koja može postići veću stopu prijenosa podataka unutar ograničene propusnosti optimiziranjem kodiranja podataka. Istodobno, može smanjiti brzinu pogreške bita i poboljšati točnost prijenosa podataka pomoću tehnologije kodiranja kodiranja pogreške naprijed.
Treće, uz pomoć inteligentne tehnologije rasporeda i kontrole, sonda ostvaruje optimalno korištenje komunikacijskih resursa. Tehnologija može automatski prilagoditi komunikacijske protokole i stope prijenosa u skladu s promjenama u zahtjevima zadataka i komunikacijskog okruženja, čime se osiguravaju najbolje komunikacijske rezultate u ograničenim energetskim uvjetima.
Konačno, kako bi se poboljšala mogućnost prijema signala, sonda Spirit koristi tehnologiju prijema s više snopa. Ova tehnologija koristi više antena primanja kako bi formirala niz, što može poboljšati osjetljivost i stabilnost signala, a zatim održavati stabilnu komunikacijsku vezu u složenom dubokom svemirskom okruženju.
Prednosti su očite, skrivene u tajnosti
Vanjski svijet nije teško pronaći dalaserJe li temeljni element testa dubokog svemira komunikacijskog testa Spirit sonde, pa koje specifične prednosti laser mora pomoći značajan napredak dubokog svemirskog komunikacije? Koja je misterija?
S jedne strane, rastuća potražnja za masivnim podacima, slikama visoke razlučivosti i videozapisima za misije dubokog svemira dužna je zahtijevati veće stope prijenosa podataka za duboku svemirsku komunikaciju. Uoči udaljenosti prijenosa komunikacije koja se često "započinje" s desecima milijuna kilometara, radio valovi su postupno "nemoćni".
Dok laserska komunikacija kodira informacije o fotonima, u usporedbi s radio valovima, blizu infracrveni svjetlosni valovi imaju užu valnu duljinu i veću frekvenciju, što omogućava izgradnju prostorne podatke „autoceste“ s učinkovitijim i glatkijim prijenosom informacija. Ova je točka preliminarno provjerena u ranim eksperimentima s niskim zemljama. Nakon poduzimanja relevantnih adaptivnih mjera i prevladavanja atmosferskih smetnji, stopa prijenosa podataka laserskog komunikacijskog sustava nekada je bila gotovo 100 puta veća od one u prethodnom sredstvu komunikacije.
Post Vrijeme: veljače-26-2024