Deep space lézeres kommunikációs rekord, mennyi hely a képzeletnek? Második rész

Az előnyök nyilvánvalóak, rejtve a titokban
Másrészt a lézeres kommunikációs technológia jobban alkalmazkodik a mélyűri környezethez. A mélyűrben a szondának meg kell küzdenie a mindenütt jelenlévő kozmikus sugarakkal, de az égi törmelék, por és egyéb akadályok leküzdése is az aszteroidaövön, a nagy bolygógyűrűkön stb. keresztül vezető nehéz utazás során, a rádiójelek érzékenyebbek a interferencia.
A lézer lényege egy gerjesztett atomok által kisugárzott fotonsugár, amelyben a fotonok rendkívül konzisztens optikai tulajdonságokkal, jó irányíthatósággal és nyilvánvaló energiaelőnyökkel rendelkeznek. A benne rejlő előnyökkel együttlézerekjobban tud alkalmazkodni a bonyolult mélyűri környezethez, és stabilabb és megbízhatóbb kommunikációs kapcsolatokat építeni.
Ha azonbanlézeres kommunikációa kívánt hatást akarja elérni, jó munkát kell végeznie a pontos igazítás érdekében. A Spirit műholdas szonda esetében kiemelt szerepet kapott a repülési számítógép mestere irányító, navigációs és vezérlő rendszere, az úgynevezett „mutató, gyűjtő és nyomkövető rendszer”, amely biztosítja a lézeres kommunikációs terminál és a Föld csapat kapcsolatát. Az eszköz mindig pontos beállítást biztosít, stabil kommunikációt biztosít, de hatékonyan csökkenti a kommunikációs hibaarányt, javítja az adatátvitel pontosságát.
Ezen túlmenően ez a precíz beállítás segíthet a napelem szárnyainak abban, hogy a lehető legtöbb napfényt elnyeljék, és bőséges energiát biztosítsanaklézeres kommunikációs berendezések.
Természetesen semmiféle energiát nem szabad hatékonyan felhasználni. A lézeres kommunikáció egyik előnye, hogy magas energiafelhasználási hatásfokkal rendelkezik, ami több energiát takarít meg, mint a hagyományos rádiókommunikáció, csökkenti amélyűr detektorokkorlátozott energiaellátási feltételek mellett, majd meghosszabbítja a repülési hatótávolságot és a munkaidőtdetektorok, és gyűjtsön be több tudományos eredményt.
Ezenkívül a hagyományos rádiókommunikációhoz képest a lézeres kommunikáció elméletileg jobb valós idejű teljesítményt nyújt. Ez nagyon fontos a mélyűrkutatáshoz, segítve a tudósokat az adatok időben történő beszerzésében és az analitikai vizsgálatok elvégzésében. A kommunikációs távolság növekedésével azonban a késleltetési jelenség fokozatosan nyilvánvalóvá válik, és a lézeres kommunikáció valós idejű előnyeit tesztelni kell.

A jövőre nézve több is lehetséges
Jelenleg a mélyűrkutatási és kommunikációs munka számos kihívással néz szembe, de a tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével a jövő várhatóan sokféle intézkedést fog alkalmazni a probléma megoldására.
Például a távoli kommunikációs távolság okozta nehézségek leküzdése érdekében a jövőbeli mélyűrszonda a nagyfrekvenciás kommunikációs és lézeres kommunikációs technológia kombinációja lehet. A nagyfrekvenciás kommunikációs berendezések nagyobb jelerősséget biztosítanak és javítják a kommunikáció stabilitását, míg a lézeres kommunikáció nagyobb átviteli sebességgel és alacsonyabb hibaaránnyal rendelkezik, és várható, hogy az erősek és az erősek egyesíthetik erőiket a nagyobb távolság és a hatékonyabb kommunikáció érdekében. .

1. ábra: Korai alacsony Föld körüli pálya lézeres kommunikációs teszt
A lézeres kommunikációs technológia részleteire tekintettel a sávszélesség-kihasználás javítása és a késleltetés csökkentése érdekében a mélyűrszondák várhatóan fejlettebb intelligens kódolási és tömörítési technológiát fognak alkalmazni. Egyszerűen fogalmazva, a kommunikációs környezet változásainak megfelelően a jövőbeli mélyűrszonda lézeres kommunikációs berendezése automatikusan beállítja a kódolási módot és a tömörítési algoritmust, és törekszik a legjobb adatátviteli hatás elérésére, javítja az átviteli sebességet és enyhíti a késleltetést. fokozat.
A mélyűrkutatási küldetések energiakorlátainak leküzdése és a hőleadási igények megoldása érdekében a szonda a jövőben elkerülhetetlenül alacsony fogyasztású technológiát és zöld kommunikációs technológiát alkalmaz, amely nemcsak a kommunikációs rendszer energiafogyasztását csökkenti, hanem hatékony hőgazdálkodást és hőleadást is elérni. Kétségtelen, hogy ezeknek a technológiáknak a gyakorlati alkalmazásával és népszerűsítésével a mélyűrszondák lézeres kommunikációs rendszere várhatóan stabilabban fog működni, és az állóképesség is jelentősen javulni fog.
A mesterséges intelligencia és az automatizálási technológia folyamatos fejlődésével a mélyűrszondák várhatóan a jövőben autonómabban és hatékonyabban hajtanak végre feladatokat. Például az előre beállított szabályokon és algoritmusokon keresztül az érzékelő képes automatikus adatfeldolgozást és intelligens átvitelvezérlést megvalósítani, elkerülni az információ „blokkolását” és javítani a kommunikáció hatékonyságát. Ugyanakkor a mesterséges intelligencia és az automatizálási technológia abban is segíti a kutatókat, hogy csökkentsék a működési hibákat és javítsák az észlelési küldetések pontosságát és megbízhatóságát, és a lézeres kommunikációs rendszerek is előnyösek lesznek.
Hiszen a lézeres kommunikáció nem mindenható, és a jövőbeli mélyűrkutató küldetések fokozatosan megvalósíthatják a szerteágazó kommunikációs eszközök integrációját. A különféle kommunikációs technológiák, például rádiókommunikáció, lézerkommunikáció, infravörös kommunikáció stb. átfogó használatával az érzékelő a legjobb kommunikációs hatást tudja játszani többutas, többfrekvenciás sávban, és javítja a kommunikáció megbízhatóságát és stabilitását. A szerteágazó kommunikációs eszközök integrációja ugyanakkor elősegíti a többfeladatos együttműködési munkát, javítja a detektorok átfogó teljesítményét, majd több típusú és számú detektort segít elő, hogy bonyolultabb feladatokat végezzenek mélyűrben.