Süvaruumi lasersuhtlusrekord, kui palju ruumi kujutlusvõimele?Teine osa

Eelised on ilmselged, varjatud saladuses
Teisest küljest on laserkommunikatsioonitehnoloogia süvakosmose keskkonnaga paremini kohandatav.Süvakosmose keskkonnas peab sond tegelema kõikjal leiduvate kosmiliste kiirtega, aga ka ületama taevaprahti, tolmu ja muid takistusi raskel teekonnal läbi asteroidivöö, suurte planeedirõngaste jne, raadiosignaalid on vastuvõtlikumad sekkumine.
Laseri olemus on ergastatud aatomite poolt kiiratav footonikiir, milles footonitel on väga ühtlased optilised omadused, hea suunatavus ja ilmsed energiaeelised.Oma olemuslike eelistegalaseridsuudab paremini kohaneda keerulise süvakosmose keskkonnaga ning luua stabiilsemaid ja usaldusväärsemaid sideühendusi.
Kui agalasersuhtlusKui soovite soovitud efekti saavutada, peab see täpse joondamisega hästi hakkama.Spiriti satelliidisondi puhul mängis võtmerolli selle pardaarvuti kapteni juhtimis-, navigatsiooni- ja juhtimissüsteem, nn suunamis-, hankimis- ja jälgimissüsteem, mis tagas lasersideterminali ja Maa meeskonna ühenduse. seade säilitab alati täpse joonduse, tagab stabiilse side, kuid vähendab tõhusalt ka side veamäära, parandab andmeedastuse täpsust.
Lisaks võib see täpne joondus aidata päikesetiibadel neelata nii palju päikesevalgust kui võimalik, pakkudes rohkelt energiatlasersideseadmed.
Loomulikult ei tohiks energiat tõhusalt kasutada.Laserkommunikatsiooni üks eeliseid on see, et sellel on kõrge energiakasutustõhusus, mis võib säästa rohkem energiat kui traditsiooniline raadioside ja vähendadasüvakosmose detektoridpiiratud energiavarustuse tingimustes ning seejärel pikendada lennuulatust ja tööaegadetektoridja koguda rohkem teaduslikke tulemusi.
Lisaks on laserkommunikatsioonil teoreetiliselt parem reaalajas jõudlus võrreldes traditsioonilise raadiosidega.See on süvakosmoseuuringute jaoks väga oluline, aidates teadlastel õigeaegselt andmeid hankida ja analüütilisi uuringuid läbi viia.Kuid sidekauguse suurenedes muutub viivitus järk-järgult ilmseks ja laserside reaalajas eeliseid tuleb testida.

Tulevikku vaadates on rohkem võimalik
Praegu seisab süvakosmose uurimise ja kommunikatsioonitöö ees palju väljakutseid, kuid teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga eeldatakse, et tulevik kasutab probleemi lahendamiseks mitmesuguseid meetmeid.
Näiteks kaugest sidekaugusest tingitud raskuste ületamiseks võib tulevane süvakosmosesond olla kõrgsagedusliku side ja lasersidetehnoloogia kombinatsioon.Kõrgsageduslikud sideseadmed võivad pakkuda suuremat signaali tugevust ja parandada side stabiilsust, samas kui laserkommunikatsioonil on suurem edastuskiirus ja väiksem veamäär ning tuleks eeldada, et tugevad ja tugevad saavad ühendada jõud pikema vahemaa ja tõhusamate sidetulemuste saavutamiseks. .

Joonis 1. Varajane madala orbiidi Maa orbiidi laserside test
Laserkommunikatsioonitehnoloogia üksikasjade osas eeldatakse, et süvakosmose sondid kasutavad ribalaiuse kasutamise parandamiseks ja latentsuse vähendamiseks täiustatud intelligentsemat kodeerimis- ja tihendustehnoloogiat.Lihtsamalt öeldes kohandavad tulevase süvakosmosesondi lasersideseadmed vastavalt suhtluskeskkonna muutustele automaatselt kodeerimisrežiimi ja tihendusalgoritmi ning püüavad saavutada parimat andmeedastusefekti, parandada edastuskiirust ja leevendada viivitust. kraadi.
Süvakosmoseuuringute missioonide energiapiirangute ületamiseks ja soojuse hajumise vajaduste lahendamiseks rakendab sond tulevikus vältimatult väikese võimsusega tehnoloogiat ja rohelist kommunikatsioonitehnoloogiat, mis mitte ainult ei vähenda sidesüsteemi energiatarbimist, vaid saavutada ka tõhus soojusjuhtimine ja soojuse hajumine.Pole kahtlust, et nende tehnoloogiate praktilise rakendamise ja populariseerimisega loodetakse süvakosmosesondide lasersidesüsteemi stabiilsemat toimimist ja vastupidavust oluliselt parandada.
Tehisintellekti ja automaatikatehnoloogia pideva arenemisega eeldatakse, et süvakosmose sondid täidavad tulevikus ülesandeid autonoomsemalt ja tõhusamalt.Näiteks saab detektor eelseadistatud reeglite ja algoritmide kaudu realiseerida automaatset andmetöötlust ja intelligentset edastusjuhtimist, vältida teabe blokeerimist ja parandada side efektiivsust.Samas aitab tehisintellekt ja automaatikatehnoloogia teadlastel vähendada ka töövigu ning parandada tuvastusmissioonide täpsust ja usaldusväärsust ning sellest saavad kasu ka lasersidesüsteemid.
Lõppude lõpuks ei ole lasersuhtlus kõikvõimas ja tulevased süvakosmose uurimise missioonid võivad järk-järgult realiseerida mitmekesiste sidevahendite integreerimise.Erinevate sidetehnoloogiate (nt raadioside, laserside, infrapunaside jne) igakülgse kasutamise kaudu saab detektor mängida parimat sideefekti mitme tee ja mitme sagedusriba puhul ning parandada side usaldusväärsust ja stabiilsust.Samal ajal aitab mitmekülgsete sidevahendite integreerimine saavutada mitme ülesandega koostööd, parandada detektorite terviklikku jõudlust ning seejärel edendada rohkemat tüüpi ja arvu detektoreid, et täita süvakosmoses keerukamaid ülesandeid.