Πρόσφατα, ο αμερικανικός πνευματικός ανιχνευτής ολοκλήρωσε μια δοκιμή επικοινωνίας με λέιζερ βαθιάς διαστημικής διαστολής με εγκαταστάσεις εδάφους 16 εκατομμυρίων χιλιομέτρων μακριά, θέτοντας ένα νέο ρεκόρ απόστασης οπτικής επικοινωνίας. Ποια είναι λοιπόν τα πλεονεκτήματα τουεπικοινωνία με λέιζερ; Με βάση τις τεχνικές αρχές και τις απαιτήσεις αποστολής, ποιες δυσκολίες χρειάζεται να ξεπεραστεί; Ποια είναι η προοπτική της αίτησής της στον τομέα της εξερεύνησης του βαθιού χώρου στο μέλλον;
Τεχνολογικές ανακαλύψεις, δεν φοβούνται τις προκλήσεις
Η εξερεύνηση του Deep Space είναι ένα εξαιρετικά δύσκολο έργο κατά τη διάρκεια των ερευνητών του διαστημικού που διερευνούν το σύμπαν. Οι ανιχνευτές πρέπει να διασχίσουν τον μακρινό διαστρικό χώρο, να ξεπεράσουν τα ακραία περιβάλλοντα και τις σκληρές συνθήκες, να αποκτήσουν και να μεταδώσουν πολύτιμα δεδομένα και η τεχνολογία επικοινωνίας διαδραματίζει ζωτικό ρόλο.
Σχηματικό διάγραμμαΕπικοινωνία με λέιζερ βαθιάς διαστημικήςΠείραμα μεταξύ του δορυφορικού ανιχνευτή πνεύματος και του παρατηρητηρίου εδάφους
Στις 13 Οκτωβρίου ξεκίνησε η έρευνα του πνεύματος, ξεκινώντας ένα ταξίδι εξερεύνησης που θα διαρκέσει τουλάχιστον οκτώ χρόνια. Στην αρχή της αποστολής, συνεργάστηκε με το τηλεσκόπιο Hale στο Παρατηρητήριο Palomar στις Ηνωμένες Πολιτείες για να δοκιμάσει την τεχνολογία επικοινωνίας λέιζερ βαθιάς διαστολής, χρησιμοποιώντας την κωδικοποίηση λέιζερ κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία για την επικοινωνία δεδομένων με ομάδες στη Γη. Για το σκοπό αυτό, ο ανιχνευτής και ο εξοπλισμός επικοινωνίας λέιζερ πρέπει να ξεπεράσουν τουλάχιστον τέσσερις τύπους δυσκολιών. Αντίστοιχα, η μακρινή απόσταση, η εξασθένηση του σήματος και οι παρεμβολές, ο περιορισμός του εύρους ζώνης και η καθυστέρηση, ο περιορισμός της ενέργειας και τα προβλήματα διαρροής θερμότητας αξίζουν την προσοχή. Οι ερευνητές έχουν προβλέψει εδώ και καιρό και προετοιμαστεί για αυτές τις δυσκολίες και έχουν σπάσει μια σειρά βασικών τεχνολογιών, θέτοντας ένα καλό θεμέλιο για τον πνευματικό ανιχνευτή για να πραγματοποιήσει πειράματα επικοινωνίας με λέιζερ βαθιάς διαστήματος.
Πρώτα απ 'όλα, ο ανιχνευτής πνεύματος χρησιμοποιεί τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων υψηλής ταχύτητας, επιλεγμένη δέσμη λέιζερ ως μέσο μετάδοσης, εξοπλισμένο με έναλέιζερ υψηλής ισχύοςπομπός, χρησιμοποιώντας τα πλεονεκτήματα τουμετάδοση λέιζερΠοσοστό και υψηλή σταθερότητα, προσπαθώντας να δημιουργήσουν συνδέσμους επικοινωνίας με λέιζερ στο περιβάλλον βαθιάς διαστήματος.
Δεύτερον, προκειμένου να βελτιωθεί η αξιοπιστία και η σταθερότητα της επικοινωνίας, ο ανιχνευτής πνεύματος υιοθετεί αποτελεσματική τεχνολογία κωδικοποίησης, η οποία μπορεί να επιτύχει υψηλότερο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων εντός του περιορισμένου εύρους ζώνης βελτιστοποιώντας την κωδικοποίηση δεδομένων. Ταυτόχρονα, μπορεί να μειώσει το ποσοστό σφάλματος bit και να βελτιώσει την ακρίβεια της μετάδοσης δεδομένων χρησιμοποιώντας την τεχνολογία της κωδικοποίησης διόρθωσης σφαλμάτων προς τα εμπρός.
Τρίτον, με τη βοήθεια της έξυπνης τεχνολογίας προγραμματισμού και ελέγχου, ο Probe συνειδητοποιεί τη βέλτιστη αξιοποίηση των πόρων επικοινωνίας. Η τεχνολογία μπορεί να προσαρμόσει αυτόματα τα πρωτόκολλα επικοινωνίας και τα ποσοστά μετάδοσης σύμφωνα με τις αλλαγές στις απαιτήσεις εργασίας και το περιβάλλον επικοινωνίας, εξασφαλίζοντας έτσι τα καλύτερα αποτελέσματα επικοινωνίας υπό περιορισμένες συνθήκες ενέργειας.
Τέλος, προκειμένου να βελτιωθεί η δυνατότητα λήψης σήματος, ο πνευματικός ανιχνευτής χρησιμοποιεί τεχνολογία υποδοχής πολλαπλών δέσμης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί πολλαπλές κεραίες λήψης για να σχηματίσει μια συστοιχία, η οποία μπορεί να ενισχύσει την ευαισθησία και τη σταθερότητα του σήματος λήψης και στη συνέχεια να διατηρήσει μια σταθερή σύνδεση επικοινωνίας στο σύνθετο περιβάλλον βαθιάς διαστήματος.
Τα πλεονεκτήματα είναι προφανή, κρυμμένα στο μυστικό
Ο εξωτερικός κόσμος δεν είναι δύσκολο να βρεθεί αυτόλέιζερΕίναι το βασικό στοιχείο της δοκιμής επικοινωνίας βαθιού χώρου του πνευματικού καθετήρα, οπότε ποια συγκεκριμένα πλεονεκτήματα έχει το λέιζερ για να βοηθήσει τη σημαντική πρόοδο της επικοινωνίας βαθιάς διαστήματος; Ποιο είναι το μυστήριο;
Από τη μία πλευρά, η αυξανόμενη ζήτηση για τεράστια δεδομένα, εικόνες και βίντεο υψηλής ανάλυσης για αποστολές εξερεύνησης βαθύ χώρο είναι υποχρεωμένη να απαιτεί υψηλότερα ποσοστά μετάδοσης δεδομένων για επικοινωνίες βαθιάς χώρου. Μπροστά στην απόσταση μετάδοσης επικοινωνίας που συχνά "ξεκινά" με δεκάδες εκατομμύρια χιλιομέτρων, τα ραδιοκύματα είναι σταδιακά "ανίσχυρα".
Ενώ η επικοινωνία με λέιζερ κωδικοποιεί πληροφορίες για τα φωτόνια, σε σύγκριση με τα ραδιοκύματα, τα κύματα φωτός κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία έχουν στενότερο μήκος κύματος και υψηλότερη συχνότητα, καθιστώντας δυνατή την οικοδόμηση ενός "αυτοκινητόδρομου" χωρικών δεδομένων με πιο αποτελεσματική και ομαλή μετάδοση πληροφοριών. Αυτό το σημείο έχει επαληθευτεί προκαταρκτικά στα πειράματα διαστημικής τροχιάς πρώιμης γης. Μετά τη λήψη σχετικών προσαρμοστικών μέτρων και την υπέρβαση της ατμοσφαιρικής παρεμβολής, ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων του συστήματος επικοινωνίας με λέιζερ ήταν κάποτε 100 φορές υψηλότερη από εκείνη των προηγούμενων μέσων επικοινωνίας.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-26-2024