Переваги очевидні, приховані в секреті
З іншого боку, технологія лазерного зв’язку більш адаптована до середовища глибокого космосу.У глибокому космосі зонду доводиться мати справу з всюдисущим космічним випромінюванням, а також долати небесні уламки, пил та інші перешкоди під час важкої подорожі через пояс астероїдів, великі кільця планет тощо, радіосигнали більш сприйнятливі до втручання.
Суть лазера полягає в промені фотонів, випромінюваному збудженими атомами, в якому фотони мають дуже узгоджені оптичні властивості, хорошу спрямованість і очевидні енергетичні переваги.Маючи властиві йому переваги,лазериможе краще адаптуватися до складного середовища глибокого космосу та побудувати більш стабільні та надійні зв’язки.
Проте, якщолазерний зв'язокхоче досягти бажаного ефекту, він повинен добре виконати роботу з точного вирівнювання.У випадку із супутниковим зондом Spirit ключову роль відіграла система наведення, навігації та керування керуючого бортового комп’ютера, так звана «система наведення, отримання та відстеження», яка гарантувала, що термінал лазерного зв’язку та з’єднання земної команди пристрій завжди підтримує точне вирівнювання, забезпечує стабільний зв'язок, а також ефективно зменшує частоту помилок зв'язку, покращує точність передачі даних.
Крім того, це точне вирівнювання може допомогти сонячним крилам поглинати якомога більше сонячного світла, забезпечуючи велику кількість енергії длялазерне комунікаційне обладнання.
Звичайно, жодна кількість енергії не повинна використовуватися ефективно.Однією з переваг лазерного зв’язку є те, що він має високу ефективність використання енергії, що може заощадити більше енергії, ніж традиційний радіозв’язок, зменшити навантаження надетектори глибокого космосув умовах обмеженого енергопостачання, а потім збільшити дальність польоту та час роботидетекториі отримати більше наукових результатів.
Крім того, порівняно з традиційним радіозв’язком лазерний зв’язок теоретично має кращу продуктивність у реальному часі.Це дуже важливо для дослідження глибокого космосу, допомагаючи вченим вчасно отримувати дані та проводити аналітичні дослідження.Однак у міру збільшення відстані зв’язку феномен затримки поступово стане очевидним, і необхідно перевірити переваги лазерного зв’язку в реальному часі.
Дивлячись у майбутнє, можливо більше
Зараз дослідження далекого космосу та зв’язок стикаються з багатьма проблемами, але з безперервним розвитком науки та технологій очікується, що в майбутньому для вирішення проблеми будуть використовуватися різноманітні заходи.
Наприклад, для того, щоб подолати труднощі, викликані віддаленістю зв’язку, майбутній зонд глибокого космосу може бути комбінацією високочастотного зв’язку та лазерної технології зв’язку.Високочастотне комунікаційне обладнання може забезпечити вищу потужність сигналу та покращити стабільність зв’язку, тоді як лазерний зв’язок має вищу швидкість передачі та нижчий рівень помилок, і слід очікувати, що сильні та сильні можуть об’єднати зусилля, щоб сприяти більшій відстані та ефективнішим результатам зв’язку .
Малюнок 1. Ранні випробування лазерного зв’язку на низькій навколоземній орбіті
Що стосується деталей лазерної комунікаційної технології, з метою покращення використання пропускної здатності та зменшення затримки, зонди глибокого космосу, як очікується, використовуватимуть більш просунуту технологію інтелектуального кодування та стиснення.Простіше кажучи, відповідно до змін у комунікаційному середовищі, лазерне комунікаційне обладнання майбутнього глибокого космічного зонда автоматично регулюватиме режим кодування та алгоритм стиснення, а також прагнутиме досягти найкращого ефекту передачі даних, покращити швидкість передачі та зменшити затримку. ступінь.
Щоб подолати енергетичні обмеження в дослідницьких місіях глибокого космосу та вирішити потреби у розсіюванні тепла, зонд неминуче застосовуватиме технологію низької потужності та зелену комунікаційну технологію в майбутньому, яка не тільки зменшить споживання енергії системою зв’язку, але й також досягти ефективного управління теплом і розсіювання тепла.Безсумнівно, що з практичним застосуванням і популяризацією цих технологій очікується, що система лазерного зв'язку дальніх космічних зондів працюватиме більш стабільно, а витривалість значно покращиться.
Завдяки постійному розвитку штучного інтелекту та технологій автоматизації очікується, що в майбутньому зонди глибокого космосу виконуватимуть завдання більш автономно та ефективніше.Наприклад, за допомогою попередньо встановлених правил і алгоритмів детектор може реалізувати автоматичну обробку даних і інтелектуальне керування передачею, уникнути «блокування» інформації та підвищити ефективність зв’язку.У той же час технології штучного інтелекту та автоматизації також допоможуть дослідникам зменшити оперативні помилки та підвищити точність і надійність місій виявлення, і лазерні системи зв’язку також отримають вигоду.
Зрештою, лазерний зв’язок не всемогутній, і майбутні місії з дослідження глибокого космосу можуть поступово реалізувати інтеграцію різноманітних засобів зв’язку.Завдяки комплексному використанню різних комунікаційних технологій, таких як радіозв’язок, лазерний зв’язок, інфрачервоний зв’язок тощо, детектор може відтворювати найкращий комунікаційний ефект у багатопроменевому, багаточастотному діапазоні та підвищувати надійність і стабільність зв’язку.Водночас інтеграція різноманітних засобів зв’язку допомагає досягти багатозадачної спільної роботи, покращити всебічну продуктивність детекторів, а потім просувати більше типів і кількості детекторів для виконання більш складних завдань у далекому космосі.
Час публікації: 27 лютого 2024 р