Prednosti so očitne, skrite v skrivnosti
Po drugi strani pa je laserska komunikacijska tehnologija bolj prilagodljiva okolju globokega vesolja. V okolju globokega vesolja se mora sonda spopadati z vseprisotnimi kozmičnimi žarki, pa tudi premagati nebesne odpadke, prah in druge ovire na zahtevnem potovanju skozi asteroidni pas, velike planetarne obroče itd., radijski signali pa so bolj dovzetni za motnje.
Bistvo laserja je fotonski žarek, ki ga sevajo vzbujeni atomi, pri čemer imajo fotoni zelo konsistentne optične lastnosti, dobro usmerjenost in očitne energijske prednosti. S svojimi inherentnimi prednostmi,laserjise lahko bolje prilagodijo kompleksnemu okolju globokega vesolja in zgradijo stabilnejše in zanesljivejše komunikacijske povezave.
Vendar, čelaserska komunikacijaDa bi dosegli želeni učinek, mora dobro opraviti natančno poravnavo. V primeru satelitske sonde Spirit je ključno vlogo igral sistem vodenja, navigacije in krmiljenja glavnega letalskega računalnika, tako imenovani "sistem za usmerjanje, zajemanje in sledenje", ki zagotavlja, da laserski komunikacijski terminal in povezovalna naprava zemeljske ekipe vedno vzdržujeta natančno poravnavo, zagotavljata stabilno komunikacijo, hkrati pa učinkovito zmanjšujeta stopnjo komunikacijskih napak in izboljšujeta natančnost prenosa podatkov.
Poleg tega lahko ta natančna poravnava pomaga sončnim krilom absorbirati čim več sončne svetlobe in tako zagotoviti obilo energije zalaserska komunikacijska oprema.
Seveda nobene količine energije ne bi smeli učinkovito uporabljati. Ena od prednosti laserske komunikacije je visoka učinkovitost izrabe energije, ki lahko prihrani več energije kot tradicionalna radijska komunikacija in zmanjša breme ...detektorji globokega vesoljav pogojih omejene oskrbe z energijo in nato podaljšati doseg leta in delovni časdetektorjiin pridobiti več znanstvenih rezultatov.
Poleg tega ima laserska komunikacija v primerjavi s tradicionalno radijsko komunikacijo teoretično boljšo zmogljivost v realnem času. To je zelo pomembno za raziskovanje globokega vesolja, saj znanstvenikom pomaga pri pravočasnem pridobivanju podatkov in izvajanju analitičnih študij. Vendar pa bo z naraščanjem komunikacijske razdalje pojav zakasnitve postopoma postal očiten in preizkusiti je treba prednost laserske komunikacije v realnem času.
Pogled v prihodnost: mogoče je več
Trenutno se raziskovanje globokega vesolja in komunikacijsko delo sooča s številnimi izzivi, vendar se z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije pričakuje, da bo prihodnost za rešitev problema uporabila različne ukrepe.
Na primer, da bi premagali težave, ki jih povzroča komunikacija na velike razdalje, bi lahko bodoča sonda za globoko vesolje kombinirala visokofrekvenčno komunikacijo in lasersko komunikacijsko tehnologijo. Visokofrekvenčna komunikacijska oprema lahko zagotovi večjo moč signala in izboljša stabilnost komunikacije, medtem ko ima laserska komunikacija višjo hitrost prenosa in nižjo stopnjo napak, zato je pričakovati, da lahko močan in močan združita moči za daljše razdalje in učinkovitejše komunikacijske rezultate.
Slika 1. Zgodnji test laserske komunikacije v nizki Zemljini orbiti
Kar zadeva podrobnosti laserske komunikacijske tehnologije, se pričakuje, da bodo sonde za globoko vesolje za izboljšanje izkoriščenosti pasovne širine in zmanjšanje zakasnitve uporabljale naprednejšo inteligentno tehnologijo kodiranja in stiskanja. Preprosto povedano, laserska komunikacijska oprema prihodnje sonde za globoko vesolje bo glede na spremembe v komunikacijskem okolju samodejno prilagodila način kodiranja in algoritem stiskanja ter si prizadevala doseči najboljši učinek prenosa podatkov, izboljšati hitrost prenosa in zmanjšati stopnjo zakasnitve.
Da bi premagali energetske omejitve pri misijah raziskovanja globokega vesolja in rešili potrebe po odvajanju toplote, bo sonda v prihodnosti neizogibno uporabljala tehnologijo nizke porabe energije in zeleno komunikacijsko tehnologijo, kar ne bo le zmanjšalo porabe energije komunikacijskega sistema, temveč bo tudi doseglo učinkovito upravljanje toplote in odvajanje toplote. Ni dvoma, da se s praktično uporabo in popularizacijo teh tehnologij pričakuje, da bo laserski komunikacijski sistem sond za raziskovanje globokega vesolja deloval stabilneje, vzdržljivost pa se bo znatno izboljšala.
Z nenehnim napredkom umetne inteligence in tehnologije avtomatizacije se pričakuje, da bodo sonde za globoko vesolje v prihodnosti naloge opravljale bolj avtonomno in učinkovito. Detektor lahko na primer z vnaprej določenimi pravili in algoritmi izvaja samodejno obdelavo podatkov in inteligenten nadzor prenosa, se izogne "blokiranju" informacij in izboljša učinkovitost komunikacije. Hkrati bosta umetna inteligenca in tehnologija avtomatizacije raziskovalcem pomagali zmanjšati operativne napake ter izboljšati natančnost in zanesljivost detekcijskih misij, koristi pa bodo imeli tudi laserski komunikacijski sistemi.
Navsezadnje laserska komunikacija ni vsemogočna in prihodnje misije raziskovanja globokega vesolja bi lahko postopoma uresničile integracijo raznolikih komunikacijskih sredstev. Z obsežno uporabo različnih komunikacijskih tehnologij, kot so radijska komunikacija, laserska komunikacija, infrardeča komunikacija itd., lahko detektor doseže najboljši komunikacijski učinek v večpotnem in večfrekvenčnem pasu ter izboljša zanesljivost in stabilnost komunikacije. Hkrati integracija raznolikih komunikacijskih sredstev pomaga doseči večnamensko sodelovanje, izboljšati celovito delovanje detektorjev in nato spodbuditi uporabo več vrst in števila detektorjev za opravljanje bolj kompleksnih nalog v globokem vesolju.
Čas objave: 27. februar 2024