Предимствата са очевидни, скрити в тайната
От друга страна, лазерната комуникационна технология е по-адаптивна към средата на дълбокия космос. В средата на дълбокия космос сондата трябва да се справя с повсеместните космически лъчи, но също така да преодолява небесни отломки, прах и други препятствия по време на трудното пътуване през астероидния пояс, големите планетарни пръстени и т.н., радиосигналите са по-податливи на смущения.
Същността на лазера е фотонен лъч, излъчван от възбудени атоми, в който фотоните имат силно постоянни оптични свойства, добра насоченост и очевидни енергийни предимства. С присъщите си предимства,лазеримогат по-добре да се адаптират към сложната среда на дълбокия космос и да изградят по-стабилни и надеждни комуникационни връзки.
Ако обачелазерна комуникацияЗа да постигне желания ефект, трябва да се справи добре с прецизното подравняване. В случая със спътниковата сонда Spirit, системата за насочване, навигация и управление на нейния главен борден компютър, така наречената „система за насочване, придобиване и проследяване“, изигра ключова роля, за да гарантира, че лазерният комуникационен терминал и устройството за връзка на земния екип винаги поддържат точно подравняване, осигуряват стабилна комуникация, но също така ефективно намаляват процента на грешки в комуникацията и подобряват точността на предаване на данни.
Освен това, това прецизно подравняване може да помогне на слънчевите крила да абсорбират колкото е възможно повече слънчева светлина, осигурявайки изобилна енергия за...лазерно комуникационно оборудване.
Разбира се, никакво количество енергия не трябва да се използва ефективно. Едно от предимствата на лазерната комуникация е, че тя има висока ефективност на използване на енергията, което може да спести повече енергия от традиционната радиокомуникация, намалявайки тежестта на...детектори за дълбок космоспри условия на ограничено енергийно снабдяване и след това удължаване на обхвата на полета и времето за работа надетектории да съберете повече научни резултати.
Освен това, в сравнение с традиционната радиокомуникация, лазерната комуникация теоретично има по-добра производителност в реално време. Това е много важно за изследването на дълбокия космос, помагайки на учените да получават данни навреме и да извършват аналитични изследвания. С увеличаването на разстоянието за комуникация обаче, феноменът на забавяне постепенно ще става очевиден и предимството на лазерната комуникация в реално време трябва да бъде тествано.
С поглед към бъдещето, повече е възможно
В момента изследванията на дълбокия космос и комуникациите са изправени пред много предизвикателства, но с непрекъснатото развитие на науката и технологиите се очаква в бъдеще да се използват различни мерки за решаване на проблема.
Например, за да се преодолеят трудностите, причинени от далечните комуникационни разстояния, бъдещата сонда за дълбок космос може да бъде комбинация от високочестотна комуникационна и лазерна комуникационна технология. Високочестотното комуникационно оборудване може да осигури по-висока сила на сигнала и да подобри стабилността на комуникацията, докато лазерната комуникация има по-висока скорост на предаване и по-нисък процент на грешки, и би трябвало да се очаква, че силните и силните могат да обединят сили, за да допринесат за по-дълги разстояния и по-ефективни комуникационни резултати.
Фигура 1. Ранен тест за лазерна комуникация в ниска околоземна орбита
По отношение на детайлите на лазерната комуникационна технология, за да се подобри използването на честотната лента и да се намали латентността, се очаква космическите сонди да използват по-усъвършенствана интелигентна технология за кодиране и компресия. Казано по-просто, в зависимост от промените в комуникационната среда, лазерното комуникационно оборудване на бъдещата космическа сонда автоматично ще регулира режима на кодиране и алгоритъма за компресия и ще се стреми да постигне най-добрия ефект на предаване на данни, да подобри скоростта на предаване и да намали степента на забавяне.
За да се преодолеят енергийните ограничения при мисиите за изследване на дълбокия космос и да се решат нуждите от разсейване на топлината, сондите неизбежно ще прилагат нискоенергийни технологии и зелени комуникационни технологии в бъдеще, което не само ще намали консумацията на енергия на комуникационната система, но и ще постигне ефективно управление на топлината и разсейване на топлината. Няма съмнение, че с практическото приложение и популяризирането на тези технологии се очаква лазерната комуникационна система на сондите за изследване на дълбокия космос да работи по-стабилно, а издръжливостта им ще се подобри значително.
С непрекъснатото развитие на изкуствения интелект и технологиите за автоматизация, се очаква сондите за дълбок космос да изпълняват задачи по-автономно и ефективно в бъдеще. Например, чрез предварително зададени правила и алгоритми, детекторът може да реализира автоматична обработка на данни и интелигентен контрол на предаването, да избегне „блокиране“ на информацията и да подобри ефективността на комуникацията. В същото време, изкуственият интелект и технологиите за автоматизация ще помогнат на изследователите да намалят оперативните грешки и да подобрят точността и надеждността на мисиите за откриване, а лазерните комуникационни системи също ще се възползват.
В края на краищата, лазерната комуникация не е всемогъща и бъдещите мисии за изследване на дълбокия космос могат постепенно да реализират интеграцията на разнообразни комуникационни средства. Чрез комплексното използване на различни комуникационни технологии, като радиокомуникация, лазерна комуникация, инфрачервена комуникация и др., детекторът може да постигне най-добрия комуникационен ефект в многопътен и многочестотен диапазон и да подобри надеждността и стабилността на комуникацията. В същото време, интеграцията на разнообразни комуникационни средства помага за постигане на многозадачна съвместна работа, подобряване на цялостната производителност на детекторите и насърчаване на използването на повече видове и брой детектори за изпълнение на по-сложни задачи в дълбокия космос.
Време на публикуване: 27 февруари 2024 г.