Privalumai akivaizdūs, paslėpti paslaptyje
Kita vertus, lazerinio ryšio technologija yra labiau pritaikoma tolimojo kosmoso aplinkai. Tolimojo kosmoso aplinkoje zondui tenka susidurti su visur esančiais kosminiais spinduliais, bet taip pat įveikti dangaus šiukšles, dulkes ir kitas kliūtis sunkioje kelionėje per asteroidų žiedą, didelius planetų žiedus ir pan., radijo signalai yra jautresni trukdžiams.
Lazerio esmė – sužadintų atomų skleidžiamas fotonų pluoštas, kuriame fotonai pasižymi labai pastoviomis optinėmis savybėmis, geru kryptingumu ir akivaizdžiais energijos pranašumais. Turėdami savyje turimus privalumus,lazeriaigali geriau prisitaikyti prie sudėtingos giliosios kosmoso aplinkos ir sukurti stabilesnius bei patikimesnius ryšio ryšius.
Tačiau, jeilazerinis ryšysNorint pasiekti norimą efektą, reikia tiksliai suderinti zondą. „Spirit“ palydovo zondo atveju pagrindinį vaidmenį atliko jo skrydžio kompiuterio vadovo valdymo, navigacijos ir kontrolės sistema – vadinamoji „nukreipimo, gavimo ir sekimo sistema“, užtikrinanti, kad lazerinio ryšio terminalas ir Žemės komandos ryšio įrenginys visada būtų tiksliai suderinti, užtikrintų stabilų ryšį, taip pat veiksmingai sumažintų ryšio klaidų lygį ir pagerintų duomenų perdavimo tikslumą.
Be to, šis tikslus išlygiavimas gali padėti saulės sparnams sugerti kuo daugiau saulės šviesos, tiekiant gausybę energijoslazerinio ryšio įranga.
Žinoma, joks energijos kiekis neturėtų būti naudojamas efektyviai. Vienas iš lazerinio ryšio privalumų yra didelis energijos panaudojimo efektyvumas, kuris gali sutaupyti daugiau energijos nei tradicinis radijo ryšys, sumažinti naštągiliojo kosmoso detektoriaiesant ribotam energijos tiekimui, o tada pailginti skrydžio nuotolį ir darbo laikądetektoriaiir gauti daugiau mokslinių rezultatų.
Be to, palyginti su tradiciniu radijo ryšiu, lazerinis ryšys teoriškai pasižymi geresniu realaus laiko veikimu. Tai labai svarbu tolimojo kosmoso tyrimams, nes padeda mokslininkams laiku gauti duomenis ir atlikti analitinius tyrimus. Tačiau didėjant ryšio atstumui, vėlavimo reiškinys palaipsniui taps akivaizdus, todėl reikia išbandyti lazerinio ryšio pranašumą realiuoju laiku.
Žvelgiant į ateitį, įmanoma daugiau
Šiuo metu giliosios kosmoso tyrinėjimas ir ryšių darbas susiduria su daugybe iššūkių, tačiau nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, tikimasi, kad ateityje problemai spręsti bus naudojamos įvairios priemonės.
Pavyzdžiui, siekiant įveikti sunkumus, kylančius dėl didelio ryšio atstumo, būsimas gilaus kosmoso zondas gali būti aukšto dažnio ryšio ir lazerinio ryšio technologijų derinys. Aukšto dažnio ryšio įranga gali užtikrinti didesnį signalo stiprumą ir pagerinti ryšio stabilumą, o lazerinis ryšys pasižymi didesniu perdavimo greičiu ir mažesniu klaidų lygiu, todėl reikėtų tikėtis, kad stipriausi ir stipriausi gali suvienyti jėgas, kad pasiektų didesnio atstumo ir efektyvesnių ryšio rezultatų.
1 pav. Ankstyvasis žemosios Žemės orbitos lazerinio ryšio bandymas
Kalbant konkrečiai apie lazerinio ryšio technologijas, siekiant pagerinti pralaidumo panaudojimą ir sumažinti delsą, tikimasi, kad giliojo kosmoso zondai naudos pažangesnes intelektualias kodavimo ir glaudinimo technologijas. Paprastai tariant, atsižvelgiant į ryšio aplinkos pokyčius, būsimų giliojo kosmoso zondų lazerinio ryšio įranga automatiškai koreguos kodavimo režimą ir glaudinimo algoritmą ir stengsis pasiekti geriausią duomenų perdavimo efektą, pagerinti perdavimo greitį ir sumažinti delsos laipsnį.
Siekiant įveikti energijos apribojimus giliųjų kosmoso tyrimų misijose ir išspręsti šilumos išsklaidymo poreikius, zondas ateityje neišvengiamai taikys mažos galios technologijas ir ekologiškas ryšio technologijas, kurios ne tik sumažins ryšio sistemos energijos suvartojimą, bet ir užtikrins efektyvų šilumos valdymą bei šilumos išsklaidymą. Neabejotina, kad praktiškai pritaikius ir išpopuliarinus šias technologijas, tikimasi, kad giliųjų kosmoso zondų lazerinio ryšio sistema veiks stabiliau, o patvarumas žymiai pagerės.
Nuolat tobulėjant dirbtiniam intelektui ir automatizavimo technologijoms, tikimasi, kad ateityje tolimojo kosmoso zondai atliks užduotis autonomiškiau ir efektyviau. Pavyzdžiui, naudodamas iš anksto nustatytas taisykles ir algoritmus, detektorius gali realizuoti automatinį duomenų apdorojimą ir intelektualų perdavimo valdymą, išvengti informacijos „blokavimo“ ir pagerinti ryšio efektyvumą. Tuo pačiu metu dirbtinis intelektas ir automatizavimo technologijos taip pat padės tyrėjams sumažinti operacines klaidas ir pagerinti aptikimo misijų tikslumą bei patikimumą, o lazerinio ryšio sistemos taip pat bus naudingos.
Juk lazerinis ryšys nėra visagalis, ir būsimose giliųjų kosmoso tyrimų misijose gali būti palaipsniui įgyvendinama įvairių ryšio priemonių integracija. Visapusiškai naudojant įvairias ryšio technologijas, tokias kaip radijo ryšys, lazerinis ryšys, infraraudonųjų spindulių ryšys ir kt., detektorius gali pasiekti geriausią ryšio efektą daugiakanaliame, daugiadažniame diapazone ir pagerinti ryšio patikimumą bei stabilumą. Tuo pačiu metu įvairių ryšio priemonių integracija padeda pasiekti daugiafunkcinį bendradarbiavimą, pagerinti visapusišką detektorių veikimą ir paskatinti daugiau tipų ir skaičiaus detektorių, kad būtų galima atlikti sudėtingesnes užduotis giliojoje kosmose.
Įrašo laikas: 2024 m. vasario 27 d.