Kamakailan lamang, ang pagsisiyasat ng US Spirit ay nakumpleto ang isang malalim na pagsubok sa komunikasyon ng laser na may mga pasilidad sa lupa na 16 milyong kilometro ang layo, na nagtatakda ng isang bagong record ng distansya ng komunikasyon sa espasyo. Kaya ano ang mga pakinabang ngKomunikasyon ng Laser? Batay sa mga teknikal na prinsipyo at mga kinakailangan sa misyon, anong mga paghihirap ang kailangang pagtagumpayan? Ano ang pag -asam ng aplikasyon nito sa larangan ng malalim na paggalugad ng espasyo sa hinaharap?
Mga breakthrough ng teknolohikal, hindi natatakot sa mga hamon
Ang malalim na paggalugad ng espasyo ay isang napaka -mapaghamong gawain sa kurso ng mga mananaliksik sa espasyo na naggalugad sa uniberso. Kailangang tumawid ang mga probes ng malayong espasyo ng interstellar, pagtagumpayan ang matinding mga kapaligiran at malupit na mga kondisyon, kumuha at magpadala ng mahalagang data, at ang teknolohiya ng komunikasyon ay gumaganap ng isang mahalagang papel.
Diagram ng eskematiko ngKomunikasyon ng Deep Space LaserEksperimento sa pagitan ng espiritu satellite probe at ground obserbatoryo
Noong Oktubre 13, inilunsad ang pagsisiyasat ng Espiritu, na nagsisimula ng isang paglalakbay ng paggalugad na tatagal ng hindi bababa sa walong taon. Sa simula ng misyon, nakipagtulungan ito sa teleskopyo ng Hale sa Palomar Observatory sa Estados Unidos upang subukan ang teknolohiyang komunikasyon ng laser na may malalim na puwang, gamit ang malapit na infrared na laser coding upang makipag-usap ng data sa mga koponan sa Earth. Hanggang dito, ang detektor at ang kagamitan sa komunikasyon ng laser ay kailangang pagtagumpayan ng hindi bababa sa apat na uri ng mga paghihirap. Ayon sa pagkakabanggit, ang malayong distansya, pagpapalambing ng signal at pagkagambala, limitasyon ng bandwidth at pagkaantala, limitasyon ng enerhiya at mga problema sa pagwawaldas ng init ay nararapat na pansin. Matagal nang inaasahan at naghanda ang mga mananaliksik para sa mga paghihirap na ito, at nasira sa pamamagitan ng isang serye ng mga pangunahing teknolohiya, na naglalagay ng isang mahusay na pundasyon para sa pagsisiyasat ng espiritu upang maisagawa ang mga eksperimento sa komunikasyon ng malalim na espasyo.
Una sa lahat, ang detektor ng espiritu ay gumagamit ng teknolohiyang paghahatid ng data ng high-speed, napiling laser beam bilang daluyan ng paghahatid, na nilagyan ng isangmataas na lakas na lasertransmiter, gamit ang mga pakinabang ngpaghahatid ng laserrate at mataas na katatagan, sinusubukan upang maitaguyod ang mga link sa komunikasyon ng laser sa malalim na kapaligiran ng espasyo.
Pangalawa, upang mapagbuti ang pagiging maaasahan at katatagan ng komunikasyon, ang detektor ng espiritu ay nagpatibay ng mahusay na teknolohiya ng coding, na maaaring makamit ang mas mataas na rate ng paghahatid ng data sa loob ng limitadong bandwidth sa pamamagitan ng pag -optimize ng data coding. Kasabay nito, maaari itong mabawasan ang rate ng error sa bit at pagbutihin ang kawastuhan ng paghahatid ng data sa pamamagitan ng paggamit ng teknolohiya ng pasulong na pagwawasto ng error.
Pangatlo, sa tulong ng intelihenteng pag -iskedyul at teknolohiya ng kontrol, napagtanto ng pagsisiyasat ang pinakamainam na paggamit ng mga mapagkukunan ng komunikasyon. Ang teknolohiya ay maaaring awtomatikong ayusin ang mga protocol ng komunikasyon at mga rate ng paghahatid ayon sa mga pagbabago sa mga kinakailangan sa gawain at kapaligiran ng komunikasyon, sa gayon tinitiyak ang pinakamahusay na mga resulta ng komunikasyon sa ilalim ng limitadong mga kondisyon ng enerhiya.
Sa wakas, upang mapahusay ang kakayahan sa pagtanggap ng signal, ang pagsisiyasat ng espiritu ay gumagamit ng teknolohiyang pagtanggap ng multi-beam. Ang teknolohiyang ito ay gumagamit ng maraming pagtanggap ng mga antenna upang makabuo ng isang array, na maaaring mapahusay ang pagtanggap ng sensitivity at katatagan ng signal, at pagkatapos ay mapanatili ang isang matatag na koneksyon sa komunikasyon sa kumplikadong malalim na kapaligiran sa espasyo.
Ang mga pakinabang ay halata, nakatago sa lihim
Ang mundo sa labas ay hindi mahirap hanapin na anglaserAng pangunahing elemento ng pagsubok sa komunikasyon ng malalim na espasyo ng pagsisiyasat ng Espiritu, kaya anong mga tiyak na pakinabang ang dapat tulungan ng laser ang makabuluhang pag -unlad ng komunikasyon sa malalim na espasyo? Ano ang misteryo?
Sa isang banda, ang lumalagong demand para sa napakalaking data, mga imahe na may mataas na resolusyon at mga video para sa mga malalim na misyon ng paggalugad ng espasyo ay nakasalalay upang mangailangan ng mas mataas na mga rate ng paghahatid ng data para sa mga komunikasyon sa malalim na espasyo. Sa harap ng distansya ng paghahatid ng komunikasyon na madalas na "nagsisimula" na may sampu -sampung milyong kilometro, ang mga alon ng radyo ay unti -unting "walang kapangyarihan."
Habang ang komunikasyon ng laser ay nag-encode ng impormasyon sa mga photon, kung ihahambing sa mga alon ng radyo, ang malapit na infrared light waves ay may mas makitid na haba ng haba at mas mataas na dalas, na ginagawang posible upang makabuo ng isang spatial data na "highway" na may mas mahusay at maayos na paghahatid ng impormasyon. Ang puntong ito ay preliminarily na napatunayan sa maagang mga eksperimento sa mababang-lupa na orbit na mga eksperimento. Matapos ang pagkuha ng mga kaugnay na mga hakbang sa agpang at pagtagumpayan ang pagkagambala sa atmospera, ang rate ng paghahatid ng data ng sistema ng komunikasyon ng laser ay isang beses na halos 100 beses na mas mataas kaysa sa nakaraang paraan ng komunikasyon.
Oras ng Mag-post: Peb-26-2024