Gilios erdvės lazerinio ryšio įrašas, kiek vietos vaizduotei? Antra dalis

Privalumai akivaizdūs, paslėpti paslaptyje
Kita vertus, lazerinės komunikacijos technologija yra labiau pritaikoma giliosios erdvės aplinkai. Giliosios erdvės aplinkoje zondas turi susidoroti su visur esančiais kosminiais spinduliais, taip pat įveikti dangaus šiukšles, dulkes ir kitas kliūtis sunkioje kelionėje per asteroidų juostą, didelius planetų žiedus ir pan., radijo signalai yra jautresni trukdžių.
Lazerio esmė – sužadintų atomų spinduliuojamas fotonų pluoštas, kuriame fotonai turi labai nuoseklias optines savybes, gerą kryptingumą ir akivaizdžius energetinius pranašumus. Su jai būdingais pranašumais,lazeriaigali geriau prisitaikyti prie sudėtingos gilios erdvės aplinkos ir sukurti stabilesnius bei patikimesnius ryšio ryšius.
Tačiau jeilazerinis ryšysnori pasiekti norimą efektą, jis turi gerai tiksliai išlyginti. „Spirit“ palydovinio zondo atveju pagrindinį vaidmenį atliko jo skrydžio kompiuterio vadovo orientavimo, navigacijos ir valdymo sistema, vadinamoji „nukreipimo, gavimo ir sekimo sistema“, užtikrinanti lazerinio ryšio terminalo ir Žemės komandos ryšį. prietaisas visada palaiko tikslų išlygiavimą, užtikrina stabilų ryšį, bet taip pat veiksmingai sumažina ryšio klaidų lygį, pagerina duomenų perdavimo tikslumą.
Be to, šis tikslus išlyginimas gali padėti saulės sparnams sugerti kuo daugiau saulės šviesos, suteikdamas daug energijoslazerinio ryšio įranga.
Žinoma, joks energijos kiekis neturėtų būti naudojamas efektyviai. Vienas iš lazerinio ryšio privalumų yra tai, kad jis pasižymi dideliu energijos panaudojimo efektyvumu, kuris gali sutaupyti daugiau energijos nei tradicinis radijo ryšys, sumažinti naštągilios erdvės detektoriaiesant ribotoms energijos tiekimo sąlygoms, tada pratęsti skrydžio diapazoną ir darbo laikądetektoriaiir gauti daugiau mokslinių rezultatų.
Be to, lyginant su tradiciniu radijo ryšiu, lazerinis ryšys teoriškai turi geresnį našumą realiuoju laiku. Tai labai svarbu giluminio kosmoso tyrinėjimams, padedant mokslininkams laiku gauti duomenis ir atlikti analitinius tyrimus. Tačiau didėjant ryšio atstumui, vėlavimo reiškinys pamažu taps akivaizdus, ​​todėl reikia išbandyti lazerinio ryšio pranašumą realiuoju laiku.

Žvelgiant į ateitį, įmanoma daugiau
Šiuo metu giluminio kosmoso tyrinėjimo ir komunikacijos darbas susiduria su daugybe iššūkių, tačiau, nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, ateityje tikimasi, kad problemai spręsti bus panaudotos įvairios priemonės.
Pavyzdžiui, siekiant įveikti sunkumus, kylančius dėl tolimo ryšio atstumo, būsimasis giluminio kosmoso zondas gali būti aukšto dažnio ryšio ir lazerinio ryšio technologijos derinys. Aukšto dažnio ryšio įranga gali užtikrinti didesnį signalo stiprumą ir pagerinti ryšio stabilumą, o lazerinis ryšys turi didesnį perdavimo greitį ir mažesnį klaidų dažnį, todėl reikia tikėtis, kad stiprūs ir stiprūs gali suvienyti jėgas, kad prisidėtų prie ilgesnio atstumo ir efektyvesnių komunikacijos rezultatų. .

1 pav. Ankstyvos žemos orbitos lazerinio ryšio bandymas
Tikimasi, kad giluminio kosmoso zondai naudos pažangesnes pažangias kodavimo ir glaudinimo technologijas, atsižvelgiant į lazerinio ryšio technologijos detales, siekiant pagerinti pralaidumo panaudojimą ir sumažinti delsą. Paprasčiau tariant, atsižvelgiant į komunikacijos aplinkos pokyčius, būsimojo giliojo kosminio zondo lazerinio ryšio įranga automatiškai sureguliuos kodavimo režimą ir suspaudimo algoritmą ir sieks geriausio duomenų perdavimo efekto, pagerins perdavimo greitį ir sumažins vėlavimą. laipsnį.
Siekiant įveikti energijos apribojimus giluminio kosmoso tyrinėjimo misijose ir išspręsti šilumos išsklaidymo poreikius, zondas ateityje neišvengiamai taikys mažos galios technologijas ir žaliąsias komunikacijos technologijas, kurios ne tik sumažins ryšių sistemos energijos sąnaudas, bet ir taip pat pasiekti efektyvų šilumos valdymą ir šilumos išsklaidymą. Neabejotina, kad praktiškai pritaikius ir išpopuliarėjus šias technologijas, tikimasi, kad giliųjų kosminių zondų lazerinio ryšio sistema veiks stabiliau, o ištvermė gerokai pagerės.
Nuolat tobulėjant dirbtinio intelekto ir automatizavimo technologijoms, tikimasi, kad giluminiai kosminiai zondai ateityje atliks užduotis autonomiškiau ir efektyviau. Pavyzdžiui, per 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 mokslininkams sumažinti veiklos klaidas ir pagerinti aptikimo misijų tikslumą ir patikimumą, o lazerinių ryšių sistemos taip pat bus naudingos.
Galų gale, lazerinis ryšys nėra visagalis, o ateities giluminio kosmoso tyrinėjimo misijose gali palaipsniui integruoti įvairias komunikacijos priemones. Visapusiškai naudojant įvairias ryšio technologijas, tokias kaip radijo ryšys, lazerinis ryšys, infraraudonųjų spindulių ryšys ir kt., detektorius gali atlikti geriausią komunikacijos efektą kelių kelių, kelių dažnių juostoje ir pagerinti ryšio patikimumą bei stabilumą. Tuo pačiu metu įvairių komunikacijos priemonių integravimas padeda atlikti daugiafunkcinį bendradarbiavimą, pagerinti visapusį detektorių veikimą ir paskatinti daugiau tipų ir skaičiaus detektorių, kad būtų galima atlikti sudėtingesnes užduotis gilioje erdvėje.