Rekord komunikacji laserowej w głębokiej przestrzeni kosmicznej. Ile miejsca na wyobraźnię? Część druga

Zalety są oczywiste, ukryte w tajemnicy
Z drugiej strony technologia komunikacji laserowej jest bardziej dostosowana do środowiska głębokiej przestrzeni. W środowisku głębokiej przestrzeni sonda musi radzić sobie z wszechobecnymi promieniami kosmicznymi, ale także pokonywać niebiańskie śmieci, pył i inne przeszkody w trudnej podróży przez pas asteroid, duże pierścienie planet itd., sygnały radiowe są bardziej podatne na zakłócenia.
Istotą lasera jest wiązka fotonów emitowana przez wzbudzone atomy, w której fotony mają wysoce spójne właściwości optyczne, dobrą kierunkowość i oczywiste zalety energetyczne. Dzięki swoim wrodzonym zaletom,laserymogą lepiej przystosować się do złożonego środowiska głębokiego kosmosu i budować bardziej stabilne i niezawodne łącza komunikacyjne.
Jednakże jeślikomunikacja laserowachce zebrać pożądany efekt, musi wykonać dobrą robotę dokładnego wyrównania. W przypadku sondy satelitarnej Spirit, system naprowadzania, nawigacji i kontroli jej komputera pokładowego odgrywał kluczową rolę, tak zwany „system wskazywania, przechwytywania i śledzenia”, aby zapewnić, że terminal komunikacji laserowej i urządzenie połączeniowe zespołu Ziemi zawsze utrzymują dokładne wyrównanie, zapewniają stabilną komunikację, ale także skutecznie zmniejszają współczynnik błędów komunikacji, poprawiają dokładność transmisji danych.
Ponadto, dzięki temu precyzyjnemu ustawieniu skrzydła słoneczne mogą absorbować jak najwięcej światła słonecznego, zapewniając obfitą energięsprzęt do komunikacji laserowej.
Oczywiście, żadna ilość energii nie powinna być wykorzystywana efektywnie. Jedną z zalet komunikacji laserowej jest to, że ma ona wysoką efektywność wykorzystania energii, co pozwala zaoszczędzić więcej energii niż tradycyjna komunikacja radiowa, zmniejszyć obciążeniedetektory głębokiego kosmosuw warunkach ograniczonego zaopatrzenia w energię, a następnie wydłużyć zasięg lotu i czas pracydetektoryi zebrać więcej wyników naukowych.
Ponadto, w porównaniu z tradycyjną komunikacją radiową, komunikacja laserowa teoretycznie ma lepszą wydajność w czasie rzeczywistym. Jest to bardzo ważne dla eksploracji głębokiego kosmosu, pomagając naukowcom w uzyskiwaniu danych w czasie i przeprowadzaniu badań analitycznych. Jednak wraz ze wzrostem odległości komunikacyjnej zjawisko opóźnienia będzie stopniowo stawać się oczywiste, a przewaga komunikacji laserowej w czasie rzeczywistym musi zostać przetestowana.

Patrząc w przyszłość, możliwe jest więcej
Obecnie eksploracja głębokiego kosmosu i prace komunikacyjne stoją przed wieloma wyzwaniami, ale dzięki ciągłemu rozwojowi nauki i techniki można się spodziewać, że w przyszłości problemy te zostaną rozwiązane za pomocą różnych środków.
Na przykład, aby przezwyciężyć trudności spowodowane przez odległość komunikacyjną, przyszła sonda głębokiego kosmosu może być połączeniem komunikacji wysokoczęstotliwościowej i technologii komunikacji laserowej. Sprzęt komunikacyjny wysokoczęstotliwościowy może zapewnić większą siłę sygnału i poprawić stabilność komunikacji, podczas gdy komunikacja laserowa ma wyższą szybkość transmisji i niższy współczynnik błędów, i należy się spodziewać, że silni i silni mogą połączyć siły, aby wnieść większy dystans i bardziej wydajne wyniki komunikacji.

Rysunek 1. Wczesny test komunikacji laserowej na niskiej orbicie okołoziemskiej
Jeśli chodzi o szczegóły technologii komunikacji laserowej, w celu poprawy wykorzystania pasma i zmniejszenia opóźnień, oczekuje się, że sondy głębokiego kosmosu będą wykorzystywać bardziej zaawansowaną inteligentną technologię kodowania i kompresji. Mówiąc prościej, zgodnie ze zmianami w środowisku komunikacyjnym, sprzęt do komunikacji laserowej przyszłej sondy głębokiego kosmosu będzie automatycznie dostosowywał tryb kodowania i algorytm kompresji oraz dążył do osiągnięcia najlepszego efektu transmisji danych, poprawy szybkości transmisji i złagodzenia stopnia opóźnienia.
Aby pokonać ograniczenia energetyczne w misjach eksploracji głębokiego kosmosu i rozwiązać problemy z rozpraszaniem ciepła, sonda nieuchronnie zastosuje w przyszłości technologię niskiego poboru mocy i zieloną technologię komunikacyjną, co nie tylko zmniejszy zużycie energii przez system komunikacyjny, ale także pozwoli na wydajne zarządzanie ciepłem i jego rozpraszanie. Nie ma wątpliwości, że dzięki praktycznemu zastosowaniu i popularyzacji tych technologii, oczekuje się, że laserowy system komunikacji sond głębokiego kosmosu będzie działał stabilniej, a jego wytrzymałość zostanie znacznie poprawiona.
Dzięki ciągłemu rozwojowi sztucznej inteligencji i technologii automatyzacji, oczekuje się, że sondy głębokiego kosmosu będą w przyszłości wykonywać zadania bardziej autonomicznie i wydajnie. Na przykład, dzięki wstępnie ustawionym regułom i algorytmom, detektor może realizować automatyczne przetwarzanie danych i inteligentną kontrolę transmisji, unikać „blokowania” informacji i poprawiać wydajność komunikacji. Jednocześnie, sztuczna inteligencja i technologia automatyzacji pomogą również badaczom zmniejszyć błędy operacyjne i poprawić dokładność i niezawodność misji wykrywania, a skorzystają na tym również systemy komunikacji laserowej.
W końcu komunikacja laserowa nie jest wszechmocna, a przyszłe misje eksploracji głębokiej przestrzeni mogą stopniowo realizować integrację zróżnicowanych środków komunikacji. Poprzez kompleksowe wykorzystanie różnych technologii komunikacyjnych, takich jak komunikacja radiowa, komunikacja laserowa, komunikacja podczerwona itp., detektor może odgrywać najlepszy efekt komunikacyjny w paśmie wielościeżkowym, wieloczęstotliwościowym i poprawiać niezawodność i stabilność komunikacji. Jednocześnie integracja zróżnicowanych środków komunikacji pomaga osiągnąć wielozadaniową współpracę, poprawić wszechstronną wydajność detektorów, a następnie promować więcej typów i liczby detektorów do wykonywania bardziej złożonych zadań w głębokiej przestrzeni.