Yaqinda AQShning Spirit zondi 16 million kilometr uzoqlikdagi yer usti inshootlari bilan chuqur kosmik lazer aloqa sinovini yakunladi va yangi kosmik optik aloqa masofasi rekordini o'rnatdi. Xo'sh, uning afzalliklari nimada?lazer aloqasiTexnik tamoyillar va missiya talablariga asoslanib, u qanday qiyinchiliklarni yengib o'tishi kerak? Kelajakda uni chuqur kosmik tadqiqotlar sohasida qo'llash istiqbollari qanday?
Texnologik yutuqlar, qiyinchiliklardan qo'rqmaslik
Kosmik tadqiqotchilar koinotni o'rganish jarayonida chuqur kosmosni o'rganish juda qiyin vazifadir. Zondlar uzoq yulduzlararo fazoni kesib o'tishi, ekstremal muhit va og'ir sharoitlarni yengib o'tishi, qimmatli ma'lumotlarni olishi va uzatishi kerak va aloqa texnologiyalari muhim rol o'ynaydi.
Sxematik diagrammaChuqur kosmik lazer aloqasiSpirit sun'iy yo'ldosh zondi va yer usti rasadxonasi o'rtasidagi tajriba
13-oktabr kuni Spirit zondi uchirildi va kamida sakkiz yil davom etadigan tadqiqot safarini boshladi. Missiya boshida u Qo'shma Shtatlardagi Palomar rasadxonasidagi Hale teleskopi bilan birgalikda Yerdagi guruhlar bilan ma'lumotlarni uzatish uchun yaqin infraqizil lazer kodlashdan foydalangan holda chuqur kosmik lazer aloqa texnologiyasini sinovdan o'tkazdi. Shu maqsadda detektor va uning lazer aloqa uskunalari kamida to'rt turdagi qiyinchiliklarni yengib o'tishi kerak. Mos ravishda, uzoq masofa, signalning susayishi va aralashuvi, o'tkazish qobiliyatining cheklanishi va kechikishi, energiya cheklanishi va issiqlik tarqalishi muammolari e'tiborga loyiqdir. Tadqiqotchilar bu qiyinchiliklarni uzoq vaqtdan beri kutib kelishgan va ularga tayyorgarlik ko'rishgan hamda bir qator asosiy texnologiyalarni sinab ko'rishgan, bu esa Spirit zondining chuqur kosmik lazer aloqa tajribalarini o'tkazishi uchun yaxshi poydevor yaratgan.
Avvalo, Spirit detektori yuqori tezlikdagi ma'lumotlarni uzatish texnologiyasidan foydalanadi, uzatish vositasi sifatida lazer nuri tanlangan va ... bilan jihozlangan.yuqori quvvatli lazeruzatuvchi, afzalliklaridan foydalangan holdalazer uzatishtezlik va yuqori barqarorlik, chuqur kosmik muhitda lazer aloqalarini o'rnatishga harakat qilish.
Ikkinchidan, aloqa ishonchliligi va barqarorligini oshirish uchun Spirit detektori samarali kodlash texnologiyasini qo'llaydi, bu ma'lumotlarni kodlashni optimallashtirish orqali cheklangan o'tkazish qobiliyati ichida yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligiga erishishi mumkin. Shu bilan birga, u oldinga xatolarni tuzatish kodlash texnologiyasidan foydalangan holda bit xatolari tezligini kamaytirishi va ma'lumotlar uzatish aniqligini oshirishi mumkin.
Uchinchidan, aqlli rejalashtirish va boshqarish texnologiyasi yordamida zond aloqa resurslaridan optimal foydalanishni amalga oshiradi. Texnologiya vazifa talablari va aloqa muhitidagi o'zgarishlarga muvofiq aloqa protokollari va uzatish tezligini avtomatik ravishda sozlashi mumkin, shu bilan cheklangan energiya sharoitida eng yaxshi aloqa natijalarini ta'minlaydi.
Nihoyat, signalni qabul qilish qobiliyatini oshirish uchun Spirit zond ko'p nurli qabul qilish texnologiyasidan foydalanadi. Ushbu texnologiya bir nechta qabul qiluvchi antennalardan foydalanib, massiv hosil qiladi, bu esa signalning qabul qilish sezgirligi va barqarorligini oshirishi va keyin murakkab chuqur kosmik muhitda barqaror aloqa aloqasini saqlab turishi mumkin.
Afzalliklari aniq, sirda yashiringan
Tashqi dunyoni topish qiyin emaslazerSpirit zondining chuqur kosmik aloqa sinovining asosiy elementi hisoblanadi, shuning uchun lazer chuqur kosmik aloqaning sezilarli darajada rivojlanishiga yordam berish uchun qanday o'ziga xos afzalliklarga ega? Buning siri nimada?
Bir tomondan, chuqur kosmik tadqiqotlar missiyalari uchun katta hajmdagi ma'lumotlar, yuqori aniqlikdagi tasvirlar va videolarga bo'lgan talabning ortib borishi chuqur kosmik aloqa uchun yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligini talab qilishi aniq. Ko'pincha o'n millionlab kilometrlardan "boshlanadigan" aloqa uzatish masofasi oldida radio to'lqinlari asta-sekin "kuchsiz" bo'lib bormoqda.
Lazer aloqasi radio to'lqinlariga nisbatan fotonlardagi ma'lumotlarni kodlasa-da, yaqin infraqizil yorug'lik to'lqinlari torroq to'lqin uzunligi va yuqori chastotaga ega, bu esa samaraliroq va uzluksiz ma'lumot uzatishga ega bo'lgan fazoviy ma'lumotlar "magistralini" qurish imkonini beradi. Bu nuqta Yerning past orbitasidagi dastlabki kosmik tajribalarda oldindan tasdiqlangan. Tegishli moslashuvchan choralar ko'rilgan va atmosfera shovqinlarini bartaraf etgandan so'ng, lazer aloqa tizimining ma'lumotlarni uzatish tezligi avvalgi aloqa vositalariga qaraganda deyarli 100 baravar yuqori edi.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 26-fevral