USA sond Spirit lõpetas hiljuti 16 miljoni kilomeetri kaugusel asuvate maapealsete rajatistega süvakosmose lasersidekatse, millega püstitati uus kosmose optilise side kaugusrekord.Millised on siis eelisedlasersuhtlus?Milliseid raskusi on vaja tehniliste põhimõtete ja missiooninõuete põhjal ületada?Milline on selle kasutamise väljavaade tulevikus süvakosmoseuuringute valdkonnas?
Tehnoloogilised läbimurded, ei karda väljakutseid
Süvakosmose uurimine on universumit uurivate kosmoseuurijate jaoks äärmiselt keeruline ülesanne.Sondid peavad ületama kauget tähtedevahelist ruumi, ületama äärmuslikud keskkonnad ja karmid tingimused, hankima ja edastama väärtuslikke andmeid ning sidetehnoloogia mängib üliolulist rolli.
Skemaatiline diagrammsüvakosmose lasersuhtluskatse satelliitsondi Spirit ja maapealse vaatluskeskuse vahel
13. oktoobril startis sond Spirit, alustades uurimisretke, mis kestab vähemalt kaheksa aastat.Missiooni alguses töötas see USA-s Palomari observatooriumis asuva Hale'i teleskoobiga, et katsetada süvakosmose laserkommunikatsioonitehnoloogiat, kasutades Maa peal asuvate meeskondadega andmete edastamiseks infrapuna-laserkodeerimist.Selleks peavad detektor ja selle lasersideseadmed ületama vähemalt nelja tüüpi raskusi.Vastavalt väärivad tähelepanu kaugkaugus, signaali sumbumine ja häired, ribalaiuse piiramine ja viivitus, energiapiirangu ja soojuse hajumise probleemid.Teadlased on neid raskusi juba pikka aega ette näinud ja nendeks valmistunud ning murdnud läbi rea võtmetehnoloogiaid, pannes Spiriti sondile hea aluse süvakosmose lasersuhtluskatsete läbiviimiseks.
Esiteks kasutab Spirit detektor kiiret andmeedastustehnoloogiat, edastusmeediumiks on valitud laserkiir, mis on varustatudsuure võimsusega lasersaatja, kasutades eeliseidlaserülekannekiirus ja kõrge stabiilsus, püüdes luua lasersideühendusi süvakosmose keskkonnas.
Teiseks kasutab Spirit-detektor side usaldusväärsuse ja stabiilsuse parandamiseks tõhusat kodeerimistehnoloogiat, mis võimaldab andmete kodeerimist optimeerides saavutada piiratud ribalaiuse piires suurema andmeedastuskiiruse.Samal ajal võib see vähendada bitivea määra ja parandada andmeedastuse täpsust, kasutades edasisuunalise veaparanduse kodeerimise tehnoloogiat.
Kolmandaks, intelligentse ajastamise ja juhtimistehnoloogia abil realiseerib sond sideressursside optimaalse kasutamise.Tehnoloogia suudab automaatselt kohandada sideprotokolle ja edastuskiirusi vastavalt ülesannete nõuete ja suhtluskeskkonna muutustele, tagades seega parimad sidetulemused piiratud energiatingimustes.
Lõpuks, signaali vastuvõtuvõime parandamiseks kasutab Spirit sond mitme kiirga vastuvõtutehnoloogiat.See tehnoloogia kasutab massiivi moodustamiseks mitut vastuvõtuantenni, mis võib suurendada signaali vastuvõtutundlikkust ja stabiilsust ning seejärel säilitada stabiilset sideühendust keerulises süvakosmose keskkonnas.
Eelised on ilmsed, peidetud saladuses
Välismaailmast pole raske seda leidalaseron Spirit sondi süvakosmose kommunikatsiooni testi põhielement, seega millised konkreetsed eelised on laseril süvakosmose side olulisel edenemisel?Mis on mõistatus?
Ühest küljest nõuab süvakosmose uurimise missioonide jaoks kasvav nõudlus tohutute andmete, kõrge eraldusvõimega piltide ja videote järele süvakosmose side jaoks kindlasti suuremat andmeedastuskiirust.Arvestades side edastuskaugust, mis "algab" sageli kümnetest miljonitest kilomeetritest, on raadiolained järk-järgult "jõuetud".
Kui laserside kodeerib infot footonite kohta, siis lähiinfrapuna valguslainetel on võrreldes raadiolainetega kitsam lainepikkus ja suurem sagedus, mis võimaldab ehitada tõhusama ja sujuvama infoedastusega ruumiandmete "kiirtee".Seda punkti on esialgselt kontrollitud varajastes madala Maa orbiidi kosmosekatsetes.Pärast asjakohaste kohanemismeetmete rakendamist ja atmosfäärihäiretest üle saamist oli lasersidesüsteemi andmeedastuskiirus kunagi ligi 100 korda suurem kui varasematel sidevahenditel.
Postitusaeg: 26. veebruar 2024