Zalety są oczywiste, ukryte w tajemnicy
Z drugiej strony technologię komunikacji laserowej można lepiej dostosować do środowiska głębokiego kosmosu. W środowisku głębokiego kosmosu sonda musi radzić sobie z wszechobecnymi promieniami kosmicznymi, ale także pokonywać kosmiczne śmieci, pył i inne przeszkody w trudnej podróży przez pas asteroid, duże pierścienie planet itp. Sygnały radiowe są bardziej podatne na zakłócenia ingerencja.
Istotą lasera jest wiązka fotonów wypromieniowana przez wzbudzone atomy, w której fotony mają bardzo spójne właściwości optyczne, dobrą kierunkowość i oczywiste zalety energetyczne. Dzięki swoim nieodłącznym zaletom,laserymogą lepiej dostosować się do złożonego środowiska głębokiego kosmosu i zbudować bardziej stabilne i niezawodne łącza komunikacyjne.
Jeśli jednakkomunikacja laserowachce uzyskać pożądany efekt, musi dobrze wykonać dokładne ustawienie. W przypadku sondy satelitarnej Spirit kluczową rolę odegrał system naprowadzania, nawigacji i sterowania jej głównego komputera pokładowego, tzw. „system wskazywania, pozyskiwania i śledzenia”, zapewniający, że terminal komunikacji laserowej i połączenie zespołu Ziemi urządzenie zawsze utrzymuje dokładne ustawienie, zapewnia stabilną komunikację, ale także skutecznie zmniejsza wskaźnik błędów komunikacji, poprawia dokładność transmisji danych.
Ponadto to precyzyjne ustawienie może pomóc skrzydłom słonecznym wchłonąć jak najwięcej światła słonecznego, zapewniając obfite ilości energiisprzęt do komunikacji laserowej.
Oczywiście żadna ilość energii nie powinna być wykorzystywana efektywnie. Jedną z zalet komunikacji laserowej jest to, że ma wysoką efektywność wykorzystania energii, co pozwala zaoszczędzić więcej energii niż tradycyjna komunikacja radiowa, zmniejszyć obciążeniedetektory głębokiego kosmosuw ograniczonych warunkach zasilania energią, a następnie wydłużyć zasięg lotu i czas pracydetektoryi uzyskać więcej wyników naukowych.
Ponadto w porównaniu z tradycyjną komunikacją radiową, teoretycznie komunikacja laserowa ma lepszą wydajność w czasie rzeczywistym. Jest to bardzo ważne w eksploracji głębokiego kosmosu, ponieważ pomaga naukowcom w uzyskiwaniu danych na czas i przeprowadzaniu badań analitycznych. Jednakże wraz ze wzrostem odległości komunikacyjnej zjawisko opóźnienia będzie stopniowo stawało się oczywiste i należy przetestować przewagę komunikacji laserowej w czasie rzeczywistym.
Patrząc w przyszłość, możliwe jest więcej
Obecnie prace związane z eksploracją kosmosu i komunikacją stoją przed wieloma wyzwaniami, ale wraz z ciągłym rozwojem nauki i technologii oczekuje się, że w przyszłości rozwiązanie tego problemu będzie wymagało zastosowania różnych środków.
Na przykład, aby przezwyciężyć trudności spowodowane odległymi odległościami komunikacyjnymi, przyszła sonda kosmiczna może stanowić połączenie technologii komunikacji wysokiej częstotliwości i komunikacji laserowej. Sprzęt komunikacyjny o wysokiej częstotliwości może zapewnić wyższą siłę sygnału i poprawić stabilność komunikacji, podczas gdy komunikacja laserowa charakteryzuje się wyższą szybkością transmisji i niższym poziomem błędów, dlatego należy oczekiwać, że silni i silni mogą połączyć siły, aby zapewnić lepsze wyniki komunikacji na dłuższych dystansach i wydajniejsze .
Rysunek 1. Wczesny test komunikacji laserowej na niskiej orbicie okołoziemskiej
Ze względu na szczegóły technologii komunikacji laserowej, w celu poprawy wykorzystania przepustowości i zmniejszenia opóźnień, oczekuje się, że sondy kosmiczne będą wykorzystywać bardziej zaawansowaną inteligentną technologię kodowania i kompresji. Mówiąc najprościej, zgodnie ze zmianami w środowisku komunikacyjnym, laserowy sprzęt komunikacyjny przyszłej sondy kosmicznej automatycznie dostosuje tryb kodowania i algorytm kompresji oraz będzie starał się osiągnąć najlepszy efekt transmisji danych, poprawić szybkość transmisji i złagodzić opóźnienia stopień.
Aby przezwyciężyć ograniczenia energetyczne w misjach eksploracji głębokiego kosmosu i zaspokoić potrzeby w zakresie odprowadzania ciepła, sonda nieuchronnie w przyszłości zastosuje technologię małej mocy i ekologiczną technologię komunikacyjną, co nie tylko zmniejszy zużycie energii przez system komunikacyjny, ale także również osiągnąć efektywne zarządzanie ciepłem i rozpraszanie ciepła. Nie ulega wątpliwości, że dzięki praktycznemu zastosowaniu i popularyzacji tych technologii oczekuje się, że laserowy system komunikacji sond kosmicznych będzie działał stabilniej, a jego wytrzymałość ulegnie znacznej poprawie.
Dzięki ciągłemu rozwojowi sztucznej inteligencji i technologii automatyzacji oczekuje się, że sondy kosmiczne będą w przyszłości wykonywać zadania w sposób bardziej autonomiczny i wydajny. Na przykład, dzięki wstępnie ustawionym regułom i algorytmom, detektor może realizować automatyczne przetwarzanie danych i inteligentną kontrolę transmisji, unikać „blokowania” informacji i poprawiać efektywność komunikacji. Jednocześnie sztuczna inteligencja i technologia automatyzacji pomogą także naukowcom ograniczyć błędy operacyjne oraz poprawić dokładność i niezawodność misji detekcyjnych, a korzyści odniosą także systemy komunikacji laserowej.
W końcu komunikacja laserowa nie jest wszechmocna, a przyszłe misje eksploracji kosmosu mogą stopniowo realizować integrację zróżnicowanych środków komunikacji. Dzięki wszechstronnemu wykorzystaniu różnych technologii komunikacyjnych, takich jak komunikacja radiowa, komunikacja laserowa, komunikacja w podczerwieni itp., detektor może zapewnić najlepszy efekt komunikacyjny w paśmie wielościeżkowym i wieloczęstotliwościowym oraz poprawić niezawodność i stabilność komunikacji. Jednocześnie integracja zróżnicowanych środków komunikacji pomaga osiągnąć wielozadaniową współpracę, poprawić wszechstronną wydajność detektorów, a następnie promować większą liczbę typów i liczby detektorów w celu wykonywania bardziej złożonych zadań w głębokim kosmosie.
Czas publikacji: 27 lutego 2024 r