Prednosti su očite, skrivene u tajni
S druge strane, laserska komunikacijska tehnologija je prilagodljivija okruženju dubokog svemira. U okruženju dubokog svemira, sonda se mora nositi sa sveprisutnim kozmičkim zrakama, ali i svladati nebeske krhotine, prašinu i druge prepreke na teškom putovanju kroz asteroidni pojas, velike planetarne prstenove i tako dalje, radio signali su podložniji smetnjama.
Bit lasera je fotonski snop koji zrače pobuđeni atomi, u kojem fotoni imaju vrlo konzistentna optička svojstva, dobru usmjerenost i očite energetske prednosti. S njegovim inherentnim prednostima,laserimogu se bolje prilagoditi složenom okruženju dubokog svemira i izgraditi stabilnije i pouzdanije komunikacijske veze.
Međutim, akolaserska komunikacijaŽeli postići željeni učinak, mora dobro obaviti posao preciznog poravnanja. U slučaju satelitske sonde Spirit, sustav navođenja, navigacije i upravljanja njezinim glavnim računalom leta odigrao je ključnu ulogu, takozvani „sustav usmjeravanja, akvizicije i praćenja“ kako bi se osiguralo da laserski komunikacijski terminal i uređaj za povezivanje Zemljinog tima uvijek održavaju točno poravnanje, osigura stabilnu komunikaciju, ali i učinkovito smanji stopu komunikacijskih pogrešaka i poboljša točnost prijenosa podataka.
Osim toga, ovo precizno poravnanje može pomoći solarnim krilima da apsorbiraju što više sunčeve svjetlosti, pružajući obilnu energiju zalaserska komunikacijska oprema.
Naravno, nijedna količina energije ne smije se učinkovito koristiti. Jedna od prednosti laserske komunikacije je visoka učinkovitost iskorištenja energije, što može uštedjeti više energije od tradicionalne radiokomunikacije, smanjiti teretdetektori dubokog svemirau uvjetima ograničene opskrbe energijom, a zatim produžiti domet leta i vrijeme radadetektorii prikupiti više znanstvenih rezultata.
Osim toga, u usporedbi s tradicionalnom radio komunikacijom, laserska komunikacija teoretski ima bolje performanse u stvarnom vremenu. To je vrlo važno za istraživanje dubokog svemira, pomažući znanstvenicima da na vrijeme dobiju podatke i provedu analitičke studije. Međutim, kako se komunikacijska udaljenost povećava, fenomen kašnjenja postupno će postajati očit, a prednost laserske komunikacije u stvarnom vremenu treba testirati.
Gledajući u budućnost, više je moguće
Trenutno se istraživanje dubokog svemira i komunikacijski rad suočavaju s mnogim izazovima, ali s kontinuiranim razvojem znanosti i tehnologije, očekuje se da će budućnost koristiti niz mjera za rješavanje problema.
Na primjer, kako bi se prevladale poteškoće uzrokovane udaljenošću komunikacije, buduća sonda za duboki svemir mogla bi biti kombinacija visokofrekventne komunikacije i laserske komunikacijske tehnologije. Visokofrekventna komunikacijska oprema može pružiti veću jačinu signala i poboljšati stabilnost komunikacije, dok laserska komunikacija ima veću brzinu prijenosa i nižu stopu pogrešaka, te se očekuje da će jaki i jaki udružiti snage kako bi doprinijeli većoj udaljenosti i učinkovitijim komunikacijskim rezultatima.
Slika 1. Rani test laserske komunikacije u niskoj Zemljinoj orbiti
Što se tiče detalja laserske komunikacijske tehnologije, kako bi se poboljšalo iskorištenje propusnosti i smanjila latencija, od svemirskih sondi se očekuje da koriste napredniju inteligentnu tehnologiju kodiranja i kompresije. Jednostavno rečeno, prema promjenama u komunikacijskom okruženju, laserska komunikacijska oprema buduće svemirske sonde automatski će prilagoditi način kodiranja i algoritam kompresije te nastojati postići najbolji učinak prijenosa podataka, poboljšati brzinu prijenosa i ublažiti stupanj kašnjenja.
Kako bi se prevladala energetska ograničenja u misijama istraživanja dubokog svemira i riješile potrebe za odvođenjem topline, sonda će u budućnosti neizbježno primjenjivati tehnologiju male snage i zelenu komunikacijsku tehnologiju, što će ne samo smanjiti potrošnju energije komunikacijskog sustava, već i postići učinkovito upravljanje toplinom i odvođenje topline. Nema sumnje da se s praktičnom primjenom i popularizacijom ovih tehnologija očekuje da će laserski komunikacijski sustav sondi za duboko svemir raditi stabilnije, a izdržljivost će se značajno poboljšati.
S kontinuiranim napretkom umjetne inteligencije i tehnologije automatizacije, očekuje se da će sonde za duboki svemir u budućnosti autonomnije i učinkovitije obavljati zadatke. Na primjer, putem unaprijed postavljenih pravila i algoritama, detektor može ostvariti automatsku obradu podataka i inteligentnu kontrolu prijenosa, izbjeći "blokiranje" informacija i poboljšati učinkovitost komunikacije. Istovremeno, umjetna inteligencija i tehnologija automatizacije također će pomoći istraživačima u smanjenju operativnih pogrešaka te poboljšati točnost i pouzdanost misija detekcije, a koristi će imati i laserski komunikacijski sustavi.
Uostalom, laserska komunikacija nije svemoćna, a buduće misije istraživanja dubokog svemira mogle bi postupno ostvariti integraciju raznolikih komunikacijskih sredstava. Sveobuhvatnom upotrebom različitih komunikacijskih tehnologija, kao što su radio komunikacija, laserska komunikacija, infracrvena komunikacija itd., detektor može ostvariti najbolji komunikacijski učinak u višestrukim putovima i višefrekvencijskim pojasevima te poboljšati pouzdanost i stabilnost komunikacije. Istovremeno, integracija raznolikih komunikacijskih sredstava pomaže u postizanju višezadaćne suradnje, poboljšava sveobuhvatne performanse detektora, a zatim potiče korištenje više vrsta i broja detektora za obavljanje složenijih zadataka u dubokom svemiru.
Vrijeme objave: 27. veljače 2024.