Výhody sú zrejmé, skryté v tajomstve
Na druhej strane, laserová komunikačná technológia je lepšie prispôsobiteľná prostrediu hlbokého vesmíru. V prostredí hlbokého vesmíru sa sonda musí vysporiadať s všadeprítomným kozmickým žiarením, ale aj prekonať nebeské trosky, prach a iné prekážky na náročnej ceste cez pás asteroidov, veľké prstence planét atď. Rádiové signály sú náchylnejšie na rušenie.
Podstatou laseru je fotónový lúč vyžarovaný excitovanými atómami, v ktorom majú fotóny vysoko konzistentné optické vlastnosti, dobrú smerovosť a zjavné energetické výhody. Vďaka svojim inherentným výhodám...laserysa dokáže lepšie prispôsobiť komplexnému prostrediu hlbokého vesmíru a vybudovať stabilnejšie a spoľahlivejšie komunikačné spojenia.
Ak všaklaserová komunikáciaAby sa dosiahol požadovaný efekt, musí sa dobre a presne zarovnať. V prípade satelitnej sondy Spirit zohral kľúčovú úlohu systém navádzania, navigácie a riadenia jej hlavného letového počítača, tzv. „systém zamerania, zachytávania a sledovania“, ktorý zabezpečuje, že laserový komunikačný terminál a spojovacie zariadenie pozemského tímu si vždy udržiavajú presné zarovnanie, zabezpečujú stabilnú komunikáciu, ale tiež účinne znižujú chybovosť komunikácie a zlepšujú presnosť prenosu údajov.
Okrem toho toto presné zarovnanie môže pomôcť solárnym krídlam absorbovať čo najviac slnečného žiarenia a poskytnúť tak dostatok energie pre...laserové komunikačné zariadenia.
Samozrejme, žiadne množstvo energie by sa nemalo využívať efektívne. Jednou z výhod laserovej komunikácie je vysoká účinnosť využitia energie, ktorá môže ušetriť viac energie ako tradičná rádiová komunikácia a znížiť záťaž...detektory hlbokého vesmíruza podmienok obmedzeného zásobovania energiou a následne predĺžiť dolet a pracovný časdetektorya získať viac vedeckých výsledkov.
Okrem toho má laserová komunikácia v porovnaní s tradičnou rádiovou komunikáciou teoreticky lepší výkon v reálnom čase. To je veľmi dôležité pre prieskum hlbokého vesmíru, pretože pomáha vedcom včas získavať údaje a vykonávať analytické štúdie. S rastúcou komunikačnou vzdialenosťou sa však jav oneskorenia postupne prejavuje a je potrebné otestovať výhodu laserovej komunikácie v reálnom čase.
Pri pohľade do budúcnosti je možné dosiahnuť viac
V súčasnosti čelí prieskum hlbokého vesmíru a komunikácia mnohým výzvam, ale s neustálym rozvojom vedy a techniky sa v budúcnosti očakáva, že na vyriešenie tohto problému sa použije množstvo opatrení.
Napríklad, aby sa prekonali ťažkosti spôsobené komunikačnou vzdialenosťou v budúcnosti, sonda pre hlboký vesmír by mohla 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 silné a silné môžu spojiť sily, aby prispeli k dlhšej vzdialenosti a efektívnejším výsledkom komunikácie.
Obrázok 1. Skorší test laserovej komunikácie na nízkej obežnej dráhe Zeme
Pokiaľ ide o detaily laserovej komunikačnej technológie, očakáva sa, že sondy pre hlboký vesmír budú používať pokročilejšiu inteligentnú technológiu kódovania a kompresie, aby sa zlepšilo využitie šírky pásma a znížila latencia. Jednoducho povedané, laserové komunikačné zariadenie budúcej sondy pre hlboký vesmír automaticky upraví režim kódovania a kompresný algoritmus v závislosti od zmien v komunikačnom prostredí a bude sa snažiť dosiahnuť čo najlepší efekt prenosu dát, zlepšiť prenosovú rýchlosť a zmierniť stupeň oneskorenia.
Aby sa prekonali energetické obmedzenia v misiách prieskumu hlbokého vesmíru a vyriešili potreby odvodu tepla, sonda v budúcnosti nevyhnutne použije nízkoenergetické technológie a zelené komunikačné technológie, ktoré nielen znížia spotrebu energie komunikačného systému, ale tiež dosiahnu efektívne riadenie tepla a odvod tepla. Niet pochýb o tom, že s praktickým využitím a popularizáciou týchto technológií sa očakáva, že laserový komunikačný systém sond do hlbokého vesmíru bude fungovať stabilnejšie a ich odolnosť sa výrazne zlepší.
Vďaka neustálemu pokroku v oblasti umelej inteligencie a automatizačných technológií sa očakáva, že sondy pre hlboký vesmír budú v budúcnosti plniť úlohy autonómnejšie a efektívnejšie. Napríklad prostredníctvom prednastavených pravidiel a algoritmov dokáže detektor realizovať automatické spracovanie údajov a inteligentné riadenie prenosu, vyhnúť sa „blokovaniu“ informácií a zlepšiť efektivitu komunikácie. Zároveň umelá inteligencia a automatizačné technológie pomôžu výskumníkom znížiť prevádzkové chyby a zlepšiť presnosť a spoľahlivosť detekčných misií, pričom z toho budú mať úžitok aj laserové komunikačné systémy.
Koniec koncov, laserová komunikácia nie je všemocná a budúce misie prieskumu hlbokého vesmíru by mohli postupne realizovať integráciu diverzifikovaných komunikačných prostriedkov. Vďaka komplexnému využitiu rôznych komunikačných technológií, ako je rádiová komunikácia, laserová komunikácia, infračervená komunikácia atď., môže detektor dosiahnuť najlepší komunikačný efekt vo viaccestnom a viacfrekvenčnom pásme a zlepšiť spoľahlivosť a stabilitu komunikácie. Zároveň integrácia diverzifikovaných komunikačných prostriedkov pomáha dosiahnuť viacúlohovú spoluprácu, zlepšiť komplexný výkon detektorov a následne podporiť viac typov a počtov detektorov na vykonávanie zložitejších úloh v hlbokom vesmíre.
Čas uverejnenia: 27. februára 2024