Neseniai JAV dvasios zondas baigė gilaus kosminio lazerio ryšio testą su 16 milijonų kilometrų atstumu, nustatydamas naują kosmoso optinio ryšio atstumo įrašą. Taigi kokie yraLazerio bendravimas? Kokius sunkumus reikia įveikti, remiantis techniniais principais ir misijos reikalavimais? Kokia yra jos taikymo giluminio kosmoso tyrinėjimo srityje perspektyva ateityje?
Technologiniai proveržiai, nebijantys iššūkių
Gilus kosmoso tyrinėjimas yra nepaprastai sudėtinga užduotis kosmose tyrėjams, tyrinėjantiems visatą. Zondams reikia peržengti tolimą tarpžvaigždinę erdvę, įveikti ekstremalią aplinką ir atšiaurias sąlygas, įsigyti ir perduoti vertingus duomenis, o ryšių technologijos vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį.
Scheminė schemaGilios kosmoso lazerio ryšyseksperimentas tarp palydovo zondo ir žemės observatorijos
Spalio 13 d. Pradėjo dvasios zondas, pradėdamas tyrinėjimo kelionę, kuri truks mažiausiai aštuonerius metus. Misijos pradžioje ji dirbo su „Hale“ teleskopu prie „Palomar“ observatorijos JAV, kad patikrintų giluminio erdvės lazerio ryšių technologiją, naudodama beveik infraraudonųjų spindulių lazerio kodavimą, kad būtų galima susisiekti su duomenimis su komandomis Žemėje. Šiuo tikslu detektorius ir jo lazerio ryšio įranga turi įveikti bent keturių rūšių sunkumus. Atitinkamai, tolimas atstumas, signalo susilpnėjimas ir trukdžiai, pralaidumo apribojimas ir vėlavimas, energijos apribojimas ir šilumos išsisklaidymo problemos nusipelno dėmesio. Tyrėjai ilgą laiką tikėjosi ir ruošėsi šiems sunkumams ir perbūrė daugybę pagrindinių technologijų, padėdami gerą pagrindą dvasios zondui atlikti gilių kosminių lazerio komunikacijos eksperimentus.
Visų pirma, „Spirit Detector“ naudoja greitųjų duomenų perdavimo technologiją, pasirinktą lazerio pluoštą kaip transmisijos terpę, aprūpintą aDidelės galios lazerissiųstuvas, naudojant pranašumusLazerio transmisijaĮvertinimas ir didelis stabilumas, bandant užmegzti ryšių su lazeriu ryšius gilios erdvės aplinkoje.
Antra, norėdama pagerinti ryšio patikimumą ir stabilumą, „Spirit Detector“ naudoja efektyvią kodavimo technologiją, kuri gali pasiekti didesnį duomenų perdavimo greitį riboto pralaidumo metu, optimizuodama duomenų kodavimą. Tuo pačiu metu tai gali sumažinti bitų klaidų lygį ir pagerinti duomenų perdavimo tikslumą, naudodama priekinės klaidų korekcijos kodavimo technologiją.
Trečia, naudodamas intelektualiųjų planavimo ir kontrolės technologijas, zondas supranta optimalų komunikacijos išteklių panaudojimą. Ši technologija gali automatiškai pakoreguoti ryšio protokolus ir perdavimo greitį atsižvelgiant į užduoties reikalavimų ir ryšio aplinkos pokyčius, taip užtikrinant geriausius komunikacijos rezultatus esant ribotoms energijos sąlygoms.
Galiausiai, norėdamas sustiprinti signalo priėmimo galimybes, „Spirit“ zondas naudoja kelių spindulių priėmimo technologiją. Ši technologija naudoja daugybę gaunančių antenų, kad suformuotų masyvą, o tai gali padidinti signalo jautrumą ir stabilumą, o po to palaikyti stabilų ryšio ryšį sudėtingoje gilios erdvės aplinkoje.
Privalumai yra akivaizdūs, paslėpti paslaptyje
Išorinį pasaulį nėra sunku pastebėtilazerisAr pagrindinis dvasios zondo giluminio kosminio komunikacijos testo elementas, taigi kokius konkrečius pranašumus lazeris turi padėti didelę gilios erdvės komunikacijos pažangą? Kas yra paslaptis?
Viena vertus, didėjančiai didžiulių duomenų, didelės skiriamosios gebos vaizdų ir vaizdo įrašų, skirtų giliai erdvės tyrinėjimo misijoms, paklausa, prireiks didesnių duomenų perdavimo normų, skirtų giliai erdvės komunikacijai. Atsižvelgiant į ryšio perdavimo atstumą, kuris dažnai „prasideda“ dešimtimis milijonų kilometrų, radijo bangos pamažu yra „bejėgės“.
Nors lazerio ryšys koduoja informaciją apie fotonus, palyginti su radijo bangomis, beveik infraraudonųjų spindulių šviesos bangos turi siauresnį bangos ilgį ir didesnį dažnį, todėl galima sukurti erdvinius duomenis „greitkelį“ su efektyvesne ir sklandesne informacijos perdavimu. Šis punktas buvo iš anksto patikrintas ankstyvųjų žemų žemių orbitos erdvės eksperimentuose. Atlikus atitinkamas adaptyvias priemones ir įveikęs atmosferos trukdžius, lazerio ryšių sistemos duomenų perdavimo greitis kadaise buvo beveik 100 kartų didesnis nei ankstesnių ryšių priemonių.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 26 d