Prednosti so očitne, skrite v skrivnosti
Po drugi strani pa je laserska komunikacijska tehnologija bolj prilagodljiva okolju globokega vesolja.V globokem vesolju se mora sonda soočiti z vseprisotnimi kozmičnimi žarki, a tudi za premagovanje nebesnih odpadkov, prahu in drugih ovir na težkem potovanju skozi asteroidni pas, velike obroče planetov itd., radijski signali 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 energetske prednosti.S svojimi lastnimi prednostmi,laserjise lahko bolje prilagodi kompleksnemu globokemu vesoljskemu okolju in zgradi bolj stabilne in zanesljive komunikacijske povezave.
Vendar, čelasersko komunikacijoželi doseči želeni učinek, mora dobro opraviti nalogo natančne poravnave.V primeru satelitske sonde Spirit je ključno vlogo odigral sistem vodenja, navigacije in nadzora glavnega računalnika za letenje, tako imenovani "sistem za usmerjanje, pridobivanje in sledenje", ki zagotavlja, da laserski komunikacijski terminal in povezava zemeljske ekipe Naprava vedno vzdržuje natančno poravnavo, zagotavlja stabilno komunikacijo, hkrati pa tudi učinkovito zmanjša stopnjo komunikacijskih napak in izboljša natančnost prenosa podatkov.
Poleg tega lahko ta natančna poravnava pomaga sončnim krilom absorbirati čim več sončne svetlobe, kar zagotavlja obilo energije zalaserska komunikacijska oprema.
Seveda nobene količine energije ne bi smeli uporabljati učinkovito.Ena od prednosti laserske komunikacije je, da ima visoko učinkovitost izrabe energije, ki lahko prihrani več energije kot tradicionalna radijska komunikacija, zmanjša bremedetektorji globokega vesoljav pogojih omejene oskrbe z energijo, nato pa podaljša doseg letenja 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 pomaga znanstvenikom, da pravočasno pridobijo podatke in izvedejo analitične študije.Ko pa se komunikacijska razdalja poveča, bo pojav zakasnitve postopoma postal očiten in treba je preizkusiti prednost laserske komunikacije v realnem času.
Če pogledamo v prihodnost, je mogoče več
Trenutno se raziskovanje globokega vesolja in komunikacijsko delo soočata s številnimi izzivi, vendar se z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije pričakuje, da bo prihodnost uporabljala različne ukrepe za rešitev problema.
Na primer, da bi premagali težave, ki jih povzroča komunikacijska razdalja na daljavo, je lahko prihodnja sonda globokega vesolja kombinacija visokofrekvenčne komunikacije in laserske komunikacijske tehnologije.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 treba pričakovati, da lahko močni in močni združijo moči, da prispevajo k daljši razdalji in učinkovitejšim rezultatom komunikacije .
Slika 1. Preizkus zgodnje laserske komunikacije v nizki zemeljski orbiti
Za izboljšanje izkoriščenosti pasovne širine in zmanjšanje zakasnitve se pričakuje, da bodo sonde globokega vesolja uporabljale naprednejšo tehnologijo inteligentnega kodiranja in stiskanja, kar zadeva podrobnosti laserske komunikacijske tehnologije.Preprosto povedano, glede na spremembe v komunikacijskem okolju bo laserska komunikacijska oprema prihodnje sonde za globoko vesolje samodejno prilagodila način kodiranja in algoritem stiskanja ter si prizadevala doseči najboljši učinek prenosa podatkov, izboljšati hitrost prenosa in zmanjšati zamudo stopnja.
Da bi premagali energetske omejitve v misijah raziskovanja globokega vesolja in rešili potrebe po odvajanju toplote, bo sonda v prihodnosti neizogibno uporabljala tehnologijo nizke porabe energije in zeleno komunikacijsko tehnologijo, ki ne bo samo zmanjšala porabe energije komunikacijskega sistema, temveč tudi doseči tudi učinkovito upravljanje toplote in odvajanje toplote.Brez dvoma je pričakovati, da bo s praktično uporabo in popularizacijo teh tehnologij laserski komunikacijski sistem sond v globokem vesolju deloval stabilneje, vzdržljivost pa se bo bistveno izboljšala.
Z nenehnim napredkom umetne inteligence in tehnologije avtomatizacije se pričakuje, da bodo sonde globokega vesolja v prihodnosti naloge opravljale bolj avtonomno in učinkovito.Na primer, s prednastavljenimi pravili in algoritmi lahko detektor realizira samodejno obdelavo podatkov in inteligentni nadzor prenosa, se izogne "blokiranju" informacij in izboljša komunikacijsko učinkovitost.Hkrati bosta umetna inteligenca in tehnologija avtomatizacije raziskovalcem pomagali zmanjšati operativne napake ter izboljšati natančnost in zanesljivost misij zaznavanja, koristi pa bodo imeli tudi laserski komunikacijski sistemi.
Navsezadnje laserska komunikacija ni vsemogočna in prihodnje misije raziskovanja globokega vesolja bodo morda postopoma spoznale integracijo raznolikih komunikacijskih sredstev.S celovito uporabo različnih komunikacijskih tehnologij, kot so radijska komunikacija, laserska komunikacija, infrardeča komunikacija itd., Lahko detektor igra najboljši komunikacijski učinek v večpotnem, večfrekvenčnem pasu ter izboljša zanesljivost in stabilnost komunikacije.Hkrati integracija raznovrstnih komunikacijskih sredstev pomaga doseči večopravilno sodelovanje, izboljša celovito delovanje detektorjev in nato spodbuja več vrst in števila detektorjev za opravljanje kompleksnejših nalog v globokem vesolju.
Čas objave: 27. februarja 2024