Baru -baru ini, Probe Roh AS menyelesaikan ujian komunikasi laser ruang angkasa dengan kemudahan tanah 16 juta kilometer jauhnya, menetapkan rekod jarak komunikasi optik ruang baru. Jadi apakah kelebihannyaKomunikasi laser? Berdasarkan prinsip teknikal dan keperluan misi, apakah kesukaran yang perlu diatasi? Apakah prospek permohonannya dalam bidang penerokaan ruang dalam masa depan?
Terobosan teknologi, tidak takut dengan cabaran
Eksplorasi Angkasa Deep adalah tugas yang sangat mencabar dalam perjalanan penyelidik angkasa meneroka alam semesta. Probe perlu menyeberangi ruang interstellar yang jauh, mengatasi persekitaran yang melampau dan keadaan yang keras, memperoleh dan menghantar data berharga, dan teknologi komunikasi memainkan peranan penting.
Gambarajah skematikkomunikasi laser ruang dalamEksperimen antara siasatan satelit semangat dan Balai Cerap Tanah
Pada 13 Oktober, Probe Spirit dilancarkan, memulakan perjalanan penerokaan yang akan bertahan sekurang -kurangnya lapan tahun. Pada permulaan misi, ia bekerja dengan Teleskop Hale di Balai Cerap Palomar di Amerika Syarikat untuk menguji teknologi komunikasi laser ruang yang mendalam, menggunakan pengekodan laser inframerah berhampiran untuk menyampaikan data dengan pasukan di Bumi. Untuk tujuan ini, pengesan dan peralatan komunikasi lasernya perlu mengatasi sekurang -kurangnya empat jenis kesukaran. Masing -masing, jarak jauh, pelemahan isyarat dan gangguan, batasan lebar dan kelewatan, batasan tenaga dan masalah pelesapan haba patut mendapat perhatian. Para penyelidik telah lama dijangkakan dan bersedia untuk kesukaran ini, dan telah memecahkan satu siri teknologi utama, meletakkan asas yang baik untuk penyelidikan semangat untuk menjalankan eksperimen komunikasi laser ruang angkasa.
Pertama sekali, pengesan Roh menggunakan teknologi penghantaran data berkelajuan tinggi, rasuk laser terpilih sebagai medium penghantaran, dilengkapi dengan alaser kuasa tinggipemancar, menggunakan kelebihanpenghantaran laserkadar dan kestabilan yang tinggi, cuba mewujudkan pautan komunikasi laser dalam persekitaran ruang yang mendalam.
Kedua, untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan kestabilan komunikasi, pengesan semangat mengamalkan teknologi pengekodan yang cekap, yang dapat mencapai kadar penghantaran data yang lebih tinggi dalam jalur lebar terhad dengan mengoptimumkan pengekodan data. Pada masa yang sama, ia dapat mengurangkan kadar ralat bit dan meningkatkan ketepatan penghantaran data dengan menggunakan teknologi pengekodan pembetulan ralat ke hadapan.
Ketiga, dengan bantuan penjadualan dan teknologi kawalan pintar, siasatan menyedari penggunaan sumber komunikasi yang optimum. Teknologi ini secara automatik boleh menyesuaikan protokol komunikasi dan kadar penghantaran mengikut perubahan dalam keperluan tugas dan persekitaran komunikasi, dengan itu memastikan hasil komunikasi terbaik di bawah keadaan tenaga yang terhad.
Akhirnya, untuk meningkatkan keupayaan penerimaan isyarat, probe semangat menggunakan teknologi penerimaan multi-rasuk. Teknologi ini menggunakan pelbagai antena penerimaan untuk membentuk array, yang dapat meningkatkan kepekaan dan kestabilan isyarat yang diterima, dan kemudian mengekalkan sambungan komunikasi yang stabil dalam persekitaran ruang yang kompleks.
Kelebihannya jelas, tersembunyi dalam rahsia
Dunia luar tidak sukar untuk mendapati bahawalaserAdakah elemen teras ujian komunikasi ruang dalam penyelidikan roh, jadi apakah kelebihan khusus yang dilakukan oleh laser untuk membantu kemajuan komunikasi ruang yang mendalam? Apa misteri itu?
Di satu pihak, permintaan yang semakin meningkat untuk data besar-besaran, imej resolusi tinggi dan video untuk misi penerokaan ruang angkasa mendalam untuk memerlukan kadar penghantaran data yang lebih tinggi untuk komunikasi ruang angkasa. Dalam menghadapi jarak penghantaran komunikasi yang sering "bermula" dengan puluhan juta kilometer, gelombang radio secara beransur -ansur "tidak berdaya."
Walaupun komunikasi laser menyandarkan maklumat mengenai foton, berbanding dengan gelombang radio, gelombang cahaya inframerah berhampiran mempunyai panjang gelombang yang lebih sempit dan kekerapan yang lebih tinggi, menjadikannya mungkin untuk membina "lebuh raya" data spatial dengan penghantaran maklumat yang lebih cekap dan lancar. Titik ini telah disahkan awal pada awal eksperimen ruang orbit rendah bumi. Selepas mengambil langkah penyesuaian yang relevan dan mengatasi gangguan atmosfera, kadar penghantaran data sistem komunikasi laser sekali hampir 100 kali lebih tinggi daripada cara komunikasi sebelumnya.
Masa Post: Feb-26-2024