Onlangs het die US Spirit -ondersoek 'n diep ruimte -laserkommunikasietoets voltooi met grondfasiliteite van 16 miljoen kilometer weg, wat 'n nuwe ruimte -optiese kommunikasie -afstandsrekord opgestel het. So, wat is die voordele vanLaserkommunikasie? Op grond van tegniese beginsels en missievereistes, watter probleme moet dit oorkom? Wat is die vooruitsig op die toepassing daarvan op die gebied van diep ruimte -eksplorasie in die toekoms?
Tegnologiese deurbrake, nie bang vir uitdagings nie
Diep ruimteverkenning is 'n uiters uitdagende taak in die loop van die ruimtenavorsers wat die heelal verken. Sondes moet die versterlêre ruimte oorsteek, ekstreme omgewings en harde toestande oorkom, waardevolle data verkry en uitstuur, en kommunikasietegnologie speel 'n belangrike rol.
Skematiese diagram vanDiep ruimte laser kommunikasieEksperimenteer tussen die Spirit -satellietsonde en die grond -sterrewag
Op 13 Oktober het die Spirit -ondersoek bekendgestel, met 'n reis van verkenning wat minstens agt jaar sal duur. Aan die begin van die missie het dit saam met die Hale-teleskoop by die Palomar Observatory in die Verenigde State gewerk om diepruimte-laserkommunikasie-tegnologie te toets, met behulp van naby-infrarooi laserskodering om data met spanne op aarde te kommunikeer. Vir hierdie doel moet die detektor en sy laserkommunikasietoerusting ten minste vier soorte probleme oorkom. Onderskeidelik, die verafstand, seindemping en interferensie, bandwydtebeperking en vertraging, energiebeperking en probleme met hitteverspreiding verdien aandag. Navorsers het al lank verwag en voorberei op hierdie probleme, en het 'n reeks sleuteltegnologieë deurgedring en 'n goeie basis gelê vir die geessonde om diep ruimte -laser -kommunikasie -eksperimente uit te voer.
In die eerste plek gebruik die Spirit Detector hoë-snelheidsoordragtegnologie, geselekteerde laserstraal as die transmissiemedium, toegerus met 'nHoë-krag lasersender, met behulp van die voordele vanlaseroordragkoers en hoë stabiliteit, probeer om laserkommunikasie -skakels in die diep ruimte -omgewing te vestig.
Tweedens, ten einde die betroubaarheid en stabiliteit van kommunikasie te verbeter, neem die geesdetektor doeltreffende koderingstegnologie aan, wat 'n hoër datasransmissietempo binne die beperkte bandwydte kan bereik deur die datakodering te optimaliseer. Terselfdertyd kan dit die bitfouttempo verminder en die akkuraatheid van data -oordrag verbeter deur die tegnologie van voorwaartse foutkorreksiekodering te gebruik.
Derdens, met behulp van intelligente skedulering en beheertegnologie, besef die ondersoek die optimale benutting van kommunikasiehulpbronne. Die tegnologie kan die kommunikasieprotokolle en transmissietariewe outomaties aanpas volgens veranderinge in taakvereistes en kommunikasieomgewing, en sodoende die beste kommunikasieresultate onder beperkte energie -toestande verseker.
Ten slotte, om die seinontvangsvermoë te verbeter, gebruik die Spirit-ondersoek multi-balk-ontvangstegnologie. Hierdie tegnologie gebruik veelvuldige ontvangende antennas om 'n skikking te vorm, wat die ontvangsgevoeligheid en stabiliteit van die sein kan verbeter, en dan 'n stabiele kommunikasieverbinding in die komplekse diepruimte -omgewing kan handhaaf.
Die voordele is voor die hand liggend, weggesteek in die geheim
Die buitewêreld is nie moeilik om te vind dat dielaserIs die kernelement van die diepruimte -kommunikasietoets van die Spirit -ondersoek, so watter spesifieke voordele het die laser om die beduidende vooruitgang van diepruimte -kommunikasie te help? Wat is die raaisel?
Aan die een kant is die groeiende vraag na massiewe data, beelde en video's met 'n hoë resolusie vir diepruimte-ondersoek-missies, waarskynlik hoër data-oordragstempo vir diepruimte-kommunikasie. Te midde van die afstand van die kommunikasie -oordrag wat dikwels met tien miljoene kilometers “begin”, is radiogolwe geleidelik “magteloos”.
Terwyl laserkommunikasie inligting oor fotone kodeer, in vergelyking met radiogolwe, het naby-infrarooi liggolwe 'n nouer golflengte en hoër frekwensie, wat dit moontlik maak om 'n ruimtelike data "snelweg" te bou met meer doeltreffende en gladde inligtingoordrag. Hierdie punt is voorlopig geverifieer in die vroeë lae-aarde wentelbaan-eksperimente. Nadat u relevante aanpassingsmaatreëls getref het en atmosferiese interferensie oorkom het, was die data -oordragstempo van die laserkommunikasie -stelsel een keer byna 100 keer hoër as die van die vorige kommunikasiemiddele.
Postyd: Februarie 26-2024