Výhody sú zrejmé, skryté v tajomstve
Na druhej strane laserová komunikačná technológia je prispôsobiteľnejšia prostrediu hlbokého vesmíru. V hlbokom vesmírnom prostredí sa sonda musí vysporiadať s všadeprítomným kozmickým žiarením, ale aj s prekonávaním nebeských trosiek, prachu a iných prekážok na náročnej ceste cez pás asteroidov, veľké prstence planét a pod., rádiové signály sú náchylnejšie na rušenie.
Podstatou lasera je fotónový lúč vyžarovaný excitovanými atómami, v ktorom majú fotóny vysoko konzistentné optické vlastnosti, dobrú smerovosť a zrejmé energetické výhody. So svojimi neodmysliteľnými výhodami,laserysa môžu lepšie prispôsobiť zložitému prostrediu hlbokého vesmíru a vybudovať stabilnejšie a spoľahlivejšie komunikačné spojenia.
Ak všaklaserová komunikáciachce získať požadovaný efekt, musí odviesť dobrú prácu pri presnom zarovnaní. V prípade satelitnej sondy Spirit zohrával kľúčovú úlohu navádzací, navigačný a riadiaci systém jej hlavného letového počítača, takzvaný „systém ukazovania, získavania a sledovania“, aby sa zabezpečilo, že laserový komunikačný terminál a spojenie pozemského tímu zariadenie vždy udržiava presné zarovnanie, zabezpečuje stabilnú komunikáciu, ale tiež efektívne znižuje chybovosť v komunikácii, zlepšuje presnosť prenosu údajov.
Okrem toho toto presné zarovnanie môže pomôcť solárnym krídlam absorbovať čo najviac slnečného svetla a poskytnúť tak dostatok energie prelaserové komunikačné zariadenia.
Samozrejme, žiadne množstvo energie by sa nemalo využívať efektívne. Jednou z výhod laserovej komunikácie je, že má vysokú účinnosť využitia energie, ktorá môže ušetriť viac energie ako tradičná rádiová komunikácia, znížiť zaťaženiedetektory hlbokého vesmírupri obmedzených podmienkach dodávky energie a potom predĺžiť dolet a pracovný čas strojadetektorya získajte viac vedeckých výsledkov.
Navyše v porovnaní s tradičnou rádiovou komunikáciou má laserová komunikácia teoreticky lepší výkon v reálnom čase. To je veľmi dôležité pre prieskum hlbokého vesmíru, pomáha vedcom získavať údaje včas a vykonávať analytické štúdie. Ako sa však komunikačná vzdialenosť zväčšuje, jav oneskorenia bude postupne zrejmý a je potrebné otestovať výhodu laserovej komunikácie v reálnom čase.
Pri pohľade do budúcnosti je možné viac
V súčasnosti výskum hlbokého vesmíru a komunikačná práca čelia mnohým výzvam, ale s neustálym rozvojom vedy a techniky sa očakáva, že budúcnosť bude využívať rôzne opatrenia na vyriešenie problému.
Napríklad, aby sa prekonali ťažkosti spôsobené vzdialenou komunikačnou vzdialenosťou, budúca sonda do hlbokého vesmíru môže byť kombináciou vysokofrekvenčnej komunikácie a laserovej komunikačnej technológie. Vysokofrekvenčné komunikačné zariadenia môžu poskytnúť vyššiu silu signálu a zlepšiť stabilitu komunikácie, zatiaľ čo laserová komunikácia má vyššiu prenosovú rýchlosť a nižšiu chybovosť a malo by sa očakávať, že silní a silní môžu spojiť svoje sily, aby prispeli k väčšej vzdialenosti a efektívnejším výsledkom komunikácie. .
Obrázok 1. Skúška laserovej komunikácie na nízkej obežnej dráhe Zeme
Špecifické pre detaily laserovej komunikačnej technológie, s cieľom zlepšiť využitie šírky pásma a znížiť latenciu, sa očakáva, že sondy hlbokého vesmíru budú používať pokročilejšiu inteligentnú technológiu kódovania a kompresie. Jednoducho povedané, podľa zmien v komunikačnom prostredí laserové komunikačné zariadenie budúcej vesmírnej sondy automaticky upraví režim kódovania a kompresný algoritmus a bude sa snažiť dosiahnuť najlepší efekt prenosu údajov, zlepšiť prenosovú rýchlosť a zmierniť oneskorenie. stupňa.
Aby sa prekonali energetické obmedzenia v misiách na prieskum hlbokého vesmíru a vyriešili sa potreby rozptylu tepla, sonda bude v budúcnosti nevyhnutne používať technológiu s nízkou spotrebou energie a zelenú komunikačnú technológiu, čo nielen zníži spotrebu energie komunikačného systému, ale dosiahnuť aj efektívne hospodárenie s teplom a odvod tepla. Niet pochýb o tom, že s praktickou aplikáciou a popularizáciou týchto technológií sa očakáva stabilnejšia prevádzka laserového komunikačného systému sond do hlbokého vesmíru a výrazné zlepšenie odolnosti.
S neustálym pokrokom v oblasti umelej inteligencie a automatizačných technológií sa očakáva, že sondy hlbokého vesmíru budú v budúcnosti vykonávať úlohy autonómnejšie a efektívnejšie. Napríklad prostredníctvom prednastavených pravidiel a algoritmov môže detektor realizovať automatické spracovanie dát a inteligentné riadenie prenosu, vyhnúť sa „blokovaniu“ informácií a zlepšiť efektivitu komunikácie. Umelá inteligencia a automatizačné technológie zároveň pomôžu výskumníkom znížiť prevádzkové chyby a zlepšiť presnosť a spoľahlivosť detekčných misií, pričom výhody budú mať aj laserové komunikačné systémy.
Koniec koncov, laserová komunikácia nie je všemocná a budúce misie na prieskum hlbokého vesmíru môžu postupne realizovať integráciu diverzifikovaných komunikačných prostriedkov. Vďaka komplexnému využívaniu rôznych komunikačných technológií, ako je rádiová komunikácia, laserová komunikácia, infračervená komunikácia atď., môže detektor hrať najlepší komunikačný efekt vo viaccestnom, viacfrekvenčnom pásme a zlepšiť spoľahlivosť a stabilitu komunikácie. Integrácia diverzifikovaných komunikačných prostriedkov zároveň pomáha dosiahnuť viacúlohovú spoluprácu, zlepšiť komplexný výkon detektorov a následne podporiť viac typov a počtov detektorov na vykonávanie zložitejších úloh v hlbokom vesmíre.
Čas odoslania: 27. februára 2024