Rekord ng komunikasyon ng laser sa kalawakan, gaano kalaking espasyo para sa imahinasyon? Ikalawang Bahagi

Ang mga bentahe ay halata, nakatago sa sikreto
Sa kabilang banda, ang teknolohiya ng komunikasyon ng laser ay mas madaling ibagay sa kapaligirang malalim sa kalawakan. Sa kapaligirang malalim sa kalawakan, ang probe ay kailangang humarap sa mga nasa lahat ng dako na cosmic ray, ngunit upang malampasan din ang mga celestial debris, alikabok at iba pang mga balakid sa mahirap na paglalakbay sa asteroid belt, malalaking singsing ng planeta, at iba pa, ang mga signal ng radyo ay mas madaling kapitan ng interference.
Ang esensya ng laser ay isang photon beam na pinapadaan ng mga excited atom, kung saan ang mga photon ay may lubos na pare-parehong optical properties, mahusay na directivity at malinaw na energy advantage. Dahil sa taglay nitong mga bentahe,mga lasermas makakaangkop sa masalimuot na kapaligiran sa kalawakan at makakabuo ng mas matatag at maaasahang mga ugnayan sa komunikasyon.
Gayunpaman, kungkomunikasyon sa laserKung nais nitong makuha ang ninanais na epekto, dapat itong gumawa ng mahusay na trabaho sa tumpak na pagkakahanay. Sa kaso ng Spirit satellite probe, ang gabay, nabigasyon at sistema ng kontrol ng flight computer master nito ay gumanap ng mahalagang papel, ang tinatawag na "pointing, acquisition at tracking system" upang matiyak na ang laser communication terminal at ang connection device ng Earth team ay palaging nagpapanatili ng tumpak na pagkakahanay, tinitiyak ang matatag na komunikasyon, ngunit epektibong binabawasan din ang rate ng error sa komunikasyon, at pinapabuti ang katumpakan ng pagpapadala ng data.
Bukod pa rito, ang tumpak na pagkakahanay na ito ay makakatulong sa mga pakpak ng araw na sumipsip ng pinakamaraming sikat ng araw hangga't maaari, na nagbibigay ng masaganang enerhiya para sakagamitan sa komunikasyon ng laser.
Siyempre, hindi dapat gamitin nang mahusay ang kahit anong dami ng enerhiya. Isa sa mga bentahe ng komunikasyon gamit ang laser ay ang mataas na kahusayan nito sa paggamit ng enerhiya, na maaaring makatipid ng mas maraming enerhiya kaysa sa tradisyonal na komunikasyon sa radyo, at mabawasan ang pasanin ngmga detektor ng malalim na espasyosa ilalim ng limitadong mga kondisyon ng suplay ng enerhiya, at pagkatapos ay pahabain ang saklaw ng paglipad at oras ng pagtatrabaho ngmga detektor, at makakuha ng mas maraming siyentipikong resulta.
Bukod pa rito, kumpara sa tradisyonal na komunikasyon sa radyo, ang komunikasyon sa laser ay may mas mahusay na real-time na pagganap sa teorya. Ito ay napakahalaga para sa malalim na paggalugad sa kalawakan, na tumutulong sa mga siyentipiko na makakuha ng datos sa oras at magsagawa ng mga analytical na pag-aaral. Gayunpaman, habang tumataas ang distansya ng komunikasyon, ang penomenong pagkaantala ay unti-unting magiging halata, at ang real-time na bentahe ng komunikasyon sa laser ay kailangang masubukan.

Sa pagtingin sa hinaharap, mas marami pang posibleng mangyari
Sa kasalukuyan, ang paggalugad sa kalawakan at gawaing pangkomunikasyon ay nahaharap sa maraming hamon, ngunit sa patuloy na pag-unlad ng agham at teknolohiya, inaasahang gagamit ang hinaharap ng iba't ibang hakbang upang malutas ang problema.
Halimbawa, upang malampasan ang mga kahirapang dulot ng malayong distansya ng komunikasyon, ang magiging deep space probe sa hinaharap ay maaaring kombinasyon ng high-frequency communication at laser communication technology. Ang high-frequency communication equipment ay maaaring magbigay ng mas mataas na lakas ng signal at mapabuti ang katatagan ng komunikasyon, habang ang laser communication ay may mas mataas na transmission rate at mas mababang error rate, at dapat asahan na ang malalakas at malalakas ay maaaring magsanib-puwersa upang makapag-ambag sa mas mahabang distansya at mas mahusay na mga resulta ng komunikasyon.

Pigura 1. Maagang pagsubok sa komunikasyon ng laser sa mababang orbit ng Daigdig
Partikular sa mga detalye ng teknolohiya ng komunikasyon ng laser, upang mapabuti ang paggamit ng bandwidth at mabawasan ang latency, inaasahang gagamit ang mga deep space probe ng mas advanced na intelligent coding at compression technology. Sa madaling salita, ayon sa mga pagbabago sa kapaligiran ng komunikasyon, awtomatikong ia-adjust ng laser communication equipment ng hinaharap na deep space probe ang encoding mode at compression algorithm, at magsisikap na makamit ang pinakamahusay na epekto ng pagpapadala ng data, mapapabuti ang transmission rate at mabawasan ang delay degree.
Upang malampasan ang mga limitasyon sa enerhiya sa mga misyon ng eksplorasyon sa kalawakan at malutas ang mga pangangailangan sa pagpapakalat ng init, ang probe ay tiyak na maglalapat ng teknolohiyang mababa ang lakas at teknolohiyang berdeng komunikasyon sa hinaharap, na hindi lamang magbabawas sa pagkonsumo ng enerhiya ng sistema ng komunikasyon, kundi makakamit din ang mahusay na pamamahala ng init at pagpapakalat ng init. Walang duda na sa praktikal na aplikasyon at pagpapasikat ng mga teknolohiyang ito, ang sistema ng komunikasyon ng laser ng mga deep space probe ay inaasahang gagana nang mas matatag, at ang tibay ay mapapabuti nang malaki.
Sa patuloy na pagsulong ng teknolohiya ng artificial intelligence at automation, inaasahang mas matatapos ng mga deep space probe ang mga gawain nang mas awtonomiya at mas mahusay sa hinaharap. Halimbawa, sa pamamagitan ng mga itinakdang patakaran at algorithm, maisasakatuparan ng detector ang awtomatikong pagproseso ng data at matalinong pagkontrol sa transmisyon, maiiwasan ang "pagharang" ng impormasyon at mapapabuti ang kahusayan ng komunikasyon. Kasabay nito, makakatulong din ang artificial intelligence at automation technology sa mga mananaliksik na mabawasan ang mga error sa pagpapatakbo at mapabuti ang katumpakan at pagiging maaasahan ng mga misyon ng pagtuklas, at makikinabang din ang mga sistema ng komunikasyon ng laser.
Tutal, ang komunikasyon ng laser ay hindi makapangyarihan sa lahat, at ang mga misyon sa paggalugad sa kalawakan sa hinaharap ay maaaring unti-unting maisakatuparan ang pagsasama ng iba't ibang paraan ng komunikasyon. Sa pamamagitan ng komprehensibong paggamit ng iba't ibang teknolohiya ng komunikasyon, tulad ng komunikasyon sa radyo, komunikasyon sa laser, komunikasyon sa infrared, atbp., maaaring maisagawa ng detector ang pinakamahusay na epekto ng komunikasyon sa multi-path, multi-frequency band, at mapabuti ang pagiging maaasahan at katatagan ng komunikasyon. Kasabay nito, ang pagsasama ng iba't ibang paraan ng komunikasyon ay nakakatulong upang makamit ang multi-task collaborative work, mapabuti ang komprehensibong pagganap ng mga detector, at pagkatapos ay isulong ang mas maraming uri at bilang ng mga detector upang maisagawa ang mas kumplikadong mga gawain sa kalawakan.