Deep űr lézerkommunikációs rekord, mennyi hely a képzelethez? Az első rész

Az utóbbi időben az amerikai szellemi szonda befejezte a mély űrkommunikációs tesztet, amelynek földi létesítményei 16 millió kilométer távolságra álltak, és új tér optikai kommunikációs távolságrekordot állítottak be. Tehát mi az előnyeilézerkommunikáció? A műszaki alapelvek és a küldetési követelmények alapján milyen nehézségeket kell legyőzni? Mi a kilátás annak alkalmazására a jövőben a mély űrkutatás területén?

Technológiai áttörések, nem félnek a kihívásoktól
A Deep Space Exploration egy rendkívül kihívást jelentő feladat az világegyetem feltáró űrkutatói során. A szondáknak át kell lépniük a távoli csillagközi térben, a szélsőséges környezetek és a kemény körülmények leküzdésére, az értékes adatok megszerzésére és továbbítására, a kommunikációs technológia létfontosságú szerepet játszik.

Valamilyen vázlatamély űrkommunikációKísérlet a szellemi műholdas szonda és a földi obszervatórium között

Október 13 -án elindult a Spirit Probe, és megkezdte a felfedezés útját, amely legalább nyolc évig tart. A misszió elején az Egyesült Államok Palomar Obszervatóriumában a Hale távcsővel működött együtt, hogy tesztelje a mély űrkommunikációs technológiát, közel infravörös lézerkódolással az adatok kommunikálására a földi csapatokkal. Ebből a célból a detektornak és lézerkommunikációs berendezésének legalább négy típusú nehézséget kell leküzdenie. A távoli távolságot, a jel csillapítását és az interferenciát, a sávszélesség korlátozását és a késleltetést, az energia korlátozását és a hőeloszlás problémáit érdemes figyelmet fordítani. A kutatók már régóta várták és felkészültek ezekre a nehézségekre, és áttörnek a kulcsfontosságú technológiák sorozatán, jó alapot teremtve a Spirit szonda számára a mély űrkommunikációs kísérletek elvégzéséhez.
Mindenekelőtt a Spirit Detektor nagysebességű adatátviteli technológiát alkalmaz, a kiválasztott lézernyalábot átviteli közegként, anagy teljesítményű lézeradó, alézeres sebességváltóA sebesség és a nagy stabilitás, megpróbálva létrehozni a lézerkommunikációs kapcsolatokat a mély űrkörnyezetben.
Másodszor, a kommunikáció megbízhatóságának és stabilitásának javítása érdekében a Spirit Detektor hatékony kódolási technológiát alkalmaz, amely az adatkódolás optimalizálásával a korlátozott sávszélességben magasabb adatátviteli sebességet érhet el. Ugyanakkor csökkentheti a bit hibaarányát és javíthatja az adatátvitel pontosságát az előremenő hibajavító kódolás technológiájának felhasználásával.
Harmadsorban, az intelligens ütemezési és ellenőrzési technológia segítségével, a szonda felismeri a kommunikációs erőforrások optimális felhasználását. A technológia automatikusan beállíthatja a kommunikációs protokollokat és az átviteli sebességeket a feladatkövetelmények és a kommunikációs környezet változásainak megfelelően, ezáltal biztosítva a legjobb kommunikációs eredményeket korlátozott energia körülmények között.
Végül, a jel vételi képességének javítása érdekében a Spirit szonda több sugárú fogadási technológiát alkalmaz. Ez a technológia többszörös fogadó antennákat használ egy tömb létrehozására, amely javíthatja a jel vételi érzékenységét és stabilitását, majd stabil kommunikációs kapcsolatot tarthat fenn a komplex mély űrkörnyezetben.

Az előnyök nyilvánvalóak, a titkban elrejtve
A külvilágot nem nehéz megtalálni alézerA szellemi szonda mély űrkommunikációs tesztjének alapvető eleme, tehát milyen konkrét előnyökkel kell segítenie a lézernek a mély űrkommunikáció jelentős fejlődését? Mi a rejtély?
Egyrészt a hatalmas adatok iránti növekvő igény, a nagy felbontású képek és a mély űrkutatási missziók videóinak szükségessége magasabb adatátviteli sebességet igényel a mély űrkommunikációhoz. A kommunikációs átviteli távolsággal szemben, amely gyakran több tízmillió kilométerrel kezdődik, a rádióhullámok fokozatosan „tehetetlenek”.
Míg a lézerkommunikáció a fotonokra vonatkozó információkat kódolja, összehasonlítva a rádióhullámokkal, a közel infravörös fényhullámok keskenyebb hullámhosszúak és magasabb frekvenciájúak, lehetővé téve a térbeli adatok „autópálya” felépítését a hatékonyabb és simább információk továbbításával. Ezt a pontot előre ellenőrizték a korai alacsony földi pályán. A releváns adaptív intézkedések és a légköri interferencia leküzdése után a lézerkommunikációs rendszer adatátviteli sebessége csaknem százszor magasabb volt, mint az előző kommunikációs eszközöknél.