Së fundmi, sonda US Spirit përfundoi një test komunikimi me lazer në hapësirë të thellë me objektet tokësore 16 milionë kilometra larg, duke vendosur një rekord të ri të distancës së komunikimit optik hapësinor.Pra cilat janë avantazhet ekomunikimi me lazer?Bazuar në parimet teknike dhe kërkesat e misionit, çfarë vështirësish duhet të kapërcejë?Cila është perspektiva e zbatimit të tij në fushën e eksplorimit të hapësirës së thellë në të ardhmen?
Përparime teknologjike, pa frikë nga sfidat
Eksplorimi i thellë i hapësirës është një detyrë jashtëzakonisht sfiduese në rrjedhën e studiuesve të hapësirës që eksplorojnë universin.Sondat duhet të kalojnë hapësirën e largët ndëryjore, të kapërcejnë mjediset ekstreme dhe kushtet e vështira, të marrin dhe të transmetojnë të dhëna të vlefshme dhe teknologjia e komunikimit luan një rol jetik.
Diagrami skematik ikomunikimi me lazer në hapësirën e thellëeksperiment midis sondës satelitore Spirit dhe observatorit tokësor
Më 13 tetor, sonda Spirit u nis, duke filluar një udhëtim eksplorimi që do të zgjasë të paktën tetë vjet.Në fillim të misionit, ai punoi me teleskopin Hale në Observatorin Palomar në Shtetet e Bashkuara për të testuar teknologjinë e komunikimit me lazer në hapësirën e thellë, duke përdorur kodimin lazer afër infra të kuqe për të komunikuar të dhëna me ekipet në Tokë.Për këtë qëllim, detektori dhe pajisjet e tij të komunikimit lazer duhet të kapërcejnë të paktën katër lloje vështirësish.Përkatësisht, meritojnë vëmendje distanca e largët, dobësimi dhe ndërhyrja e sinjalit, kufizimi dhe vonesa e gjerësisë së brezit, kufizimi i energjisë dhe problemet e shpërndarjes së nxehtësisë.Studiuesit i kanë parashikuar dhe përgatitur prej kohësh këto vështirësi, dhe kanë thyer një sërë teknologjish kyçe, duke hedhur një bazë të mirë për sondën Spirit për të kryer eksperimente të komunikimit me lazer në hapësirë të thellë.
Para së gjithash, detektori Spirit përdor teknologjinë e transmetimit të të dhënave me shpejtësi të lartë, rreze lazer të zgjedhur si mjet transmetimi, të pajisur me njëlazer me fuqi të lartëtransmetues, duke përdorur avantazhet etransmetimi me lazershpejtësia dhe stabiliteti i lartë, duke u përpjekur të krijojë lidhje komunikimi lazer në mjedisin e thellë të hapësirës.
Së dyti, për të përmirësuar besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e komunikimit, detektori Spirit miraton teknologji efikase të kodimit, e cila mund të arrijë shpejtësi më të lartë të transmetimit të të dhënave brenda gjerësisë së brezit të kufizuar duke optimizuar kodimin e të dhënave.Në të njëjtën kohë, ai mund të zvogëlojë shkallën e gabimit të bitit dhe të përmirësojë saktësinë e transmetimit të të dhënave duke përdorur teknologjinë e kodimit të korrigjimit të gabimit përpara.
Së treti, me ndihmën e teknologjisë inteligjente të planifikimit dhe kontrollit, sonda realizon përdorimin optimal të burimeve të komunikimit.Teknologjia mund të rregullojë automatikisht protokollet e komunikimit dhe shpejtësitë e transmetimit sipas ndryshimeve në kërkesat e detyrave dhe mjedisit të komunikimit, duke siguruar kështu rezultatet më të mira të komunikimit në kushte të kufizuara të energjisë.
Së fundi, për të përmirësuar aftësinë e marrjes së sinjalit, sonda Spirit përdor teknologjinë e marrjes me shumë rreze.Kjo teknologji përdor antena të shumta marrëse për të formuar një grup, i cili mund të rrisë ndjeshmërinë e marrjes dhe stabilitetin e sinjalit, dhe më pas të mbajë një lidhje të qëndrueshme komunikimi në mjedisin kompleks të hapësirës së thellë.
Përparësitë janë të dukshme, të fshehura në sekret
Bota e jashtme nuk është e vështirë për të gjetur selazerështë elementi kryesor i testit të komunikimit në hapësirën e thellë të sondës Spirit, kështu që çfarë avantazhesh specifike ka lazeri për të ndihmuar përparimin e rëndësishëm të komunikimit në hapësirën e thellë?Cili është misteri?
Nga njëra anë, kërkesa në rritje për të dhëna masive, imazhe dhe video me rezolucion të lartë për misionet e eksplorimit të hapësirës së thellë do të kërkojë ritme më të larta të transmetimit të të dhënave për komunikimet në hapësirë të thellë.Përballë distancës së transmetimit të komunikimit që shpesh "fillon" me dhjetëra miliona kilometra, valët e radios janë gradualisht "të pafuqishme".
Ndërsa komunikimi lazer kodon informacionin mbi fotonet, krahasuar me valët e radios, valët e dritës afër infra të kuqe kanë një gjatësi vale më të ngushtë dhe frekuencë më të lartë, duke bërë të mundur ndërtimin e një "autostrade" të të dhënave hapësinore me transmetim më efikas dhe të qetë të informacionit.Kjo pikë është verifikuar paraprakisht në eksperimentet e hershme të hapësirës në orbitën e Tokës.Pas marrjes së masave përkatëse përshtatëse dhe tejkalimit të ndërhyrjeve atmosferike, shkalla e transmetimit të të dhënave të sistemit të komunikimit me lazer ishte dikur gati 100 herë më e lartë se ajo e mjeteve të mëparshme të komunikimit.
Koha e postimit: Shkurt-26-2024