Az előnyök nyilvánvalóak, a titokban rejlenek
Másrészt a lézerkommunikációs technológia jobban alkalmazkodik a mélyűri környezethez. A mélyűri környezetben a szondának a mindenütt jelenlévő kozmikus sugarakkal kell megküzdenie, de az égi törmelékkel, porral és egyéb akadályokkal is meg kell küzdenie az aszteroidaövön, a nagy bolygógyűrűkön és így tovább átívelő nehéz utazás során, a rádiójelek érzékenyebbek az interferenciára.
A lézer lényege egy gerjesztett atomok által kisugárzott fotonsugár, amelyben a fotonok rendkívül állandó optikai tulajdonságokkal, jó irányítottsággal és nyilvánvaló energiaelőnnyel rendelkeznek. A benne rejlő előnyökkel együtt,lézerekjobban alkalmazkodhat a komplex mélyűri környezethez, és stabilabb, megbízhatóbb kommunikációs kapcsolatokat építhet ki.
Azonban, halézerkommunikációA kívánt hatás eléréséhez pontos beállítást kell végeznie. A Spirit műholdszonda esetében a fedélzeti számítógép vezérlő-, navigációs és vezérlőrendszere, az úgynevezett „irányító, begyűjtő és követő rendszer” kulcsszerepet játszott annak biztosításában, hogy a lézerkommunikációs terminál és a földi csapat összekötő eszköze mindig pontos beállítást tartson fenn, biztosítsa a stabil kommunikációt, de hatékonyan csökkentse a kommunikációs hibaszázalékot és javítsa az adatátvitel pontosságát.
Ezenkívül ez a pontos beállítás segíthet a napszárnyaknak a lehető legtöbb napfény elnyelésében, bőséges energiát biztosítva alézeres kommunikációs berendezések.
Természetesen semmilyen energiamennyiséget nem szabad hatékonyan felhasználni. A lézerkommunikáció egyik előnye a magas energiafelhasználási hatékonyság, amivel több energiát takaríthat meg, mint a hagyományos rádiókommunikációval, csökkentve a terhelést.mélyűr-detektorokkorlátozott energiaellátási körülmények között, majd meghosszabbítja a repülési hatótávolságot és a működési időtdetektorok, és több tudományos eredményt gyűjtsön.
Ezenkívül a hagyományos rádiókommunikációhoz képest a lézerkommunikáció elméletileg jobb valós idejű teljesítménnyel rendelkezik. Ez nagyon fontos a mélyűr-kutatásban, mivel segíti a tudósokat az adatok időben történő megszerzésében és analitikai vizsgálatok elvégzésében. A kommunikációs távolság növekedésével azonban a késleltetés jelensége fokozatosan nyilvánvalóvá válik, és a lézerkommunikáció valós idejű előnyeit tesztelni kell.
A jövőre nézve, több is lehetséges
Jelenleg a mélyűrkutatás és a kommunikációs munka számos kihívással néz szembe, de a tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével a jövőben várhatóan különféle intézkedéseket fognak alkalmazni a probléma megoldására.
Például a távoli kommunikációs távolság okozta nehézségek leküzdése érdekében a jövőbeli mélyűrszonda a nagyfrekvenciás kommunikáció és a lézerkommunikációs technológia kombinációja lehet. A nagyfrekvenciás kommunikációs berendezések nagyobb jelerősséget biztosíthatnak és javíthatják a kommunikáció stabilitását, míg a lézerkommunikáció nagyobb átviteli sebességgel és alacsonyabb hibaszázalékkal rendelkezik, és várható, hogy az erős és erős erők egyesíthetik erőiket a nagyobb távolságú és hatékonyabb kommunikációs eredmények elérése érdekében.
1. ábra. Korai alacsony Föld körüli pályán végzett lézerkommunikációs teszt
A lézerkommunikációs technológia részleteit illetően, a sávszélesség-kihasználás javítása és a késleltetés csökkentése érdekében a mélyűrszondáktól elvárják, hogy fejlettebb intelligens kódolási és tömörítési technológiát alkalmazzanak. Egyszerűen fogalmazva, a kommunikációs környezet változásainak megfelelően a jövőbeli mélyűrszonda lézerkommunikációs berendezései automatikusan beállítják a kódolási módot és a tömörítési algoritmust, és arra törekszenek, hogy a legjobb adatátviteli hatást érjék el, javítsák az átviteli sebességet és enyhítsék a késleltetési mértéket.
A mélyűrkutatási küldetések energiakorlátainak leküzdése és a hőelvezetési igények megoldása érdekében a szonda a jövőben elkerülhetetlenül alacsony fogyasztású technológiát és zöld kommunikációs technológiát fog alkalmazni, ami nemcsak a kommunikációs rendszer energiafogyasztását csökkenti, hanem hatékony hőgazdálkodást és hőelvezetést is biztosít. Kétségtelen, hogy ezen technológiák gyakorlati alkalmazásával és népszerűsítésével a mélyűrszondák lézerkommunikációs rendszere várhatóan stabilabban fog működni, és a tartósság jelentősen javulni fog.
A mesterséges intelligencia és az automatizálási technológia folyamatos fejlődésével a mélyűrszondák várhatóan a jövőben autonómabban és hatékonyabban fogják elvégezni a feladataikat. Például előre beállított szabályok és algoritmusok révén a detektor automatikus adatfeldolgozást és intelligens átviteli vezérlést valósíthat meg, elkerülheti az információk „blokkolását” és javíthatja a kommunikáció hatékonyságát. Ugyanakkor a mesterséges intelligencia és az automatizálási technológia segíteni fogja a kutatókat a működési hibák csökkentésében, valamint a detektálási küldetések pontosságának és megbízhatóságának javításában, és a lézerkommunikációs rendszerek is profitálhatnak belőle.
Végtére is, a lézerkommunikáció nem mindenható, és a jövőbeli mélyűr-kutatási küldetések fokozatosan megvalósíthatják a diverzifikált kommunikációs eszközök integrációját. Különböző kommunikációs technológiák, például rádiókommunikáció, lézerkommunikáció, infravörös kommunikáció stb. átfogó használatával a detektor a legjobb kommunikációs hatást érheti el többutas, többfrekvenciás sávban, és javíthatja a kommunikáció megbízhatóságát és stabilitását. Ugyanakkor a diverzifikált kommunikációs eszközök integrációja elősegíti a többfeladatos együttműködést, javítja a detektorok átfogó teljesítményét, majd elősegíti a több típusú és számú detektor használatát a bonyolultabb feladatok elvégzéséhez a mélyűrben.
Közzététel ideje: 2024. február 27.