Nylig fullførte den amerikanske åndssonden en dypt romlaserkommunikasjonstest med grunnfasiliteter 16 millioner kilometer unna, og satte en ny plass optisk kommunikasjonsavstand. Så hva er fordelene medLaserkommunikasjon? Basert på tekniske prinsipper og oppdragskrav, hvilke vanskeligheter trenger det å overvinne? Hva er utsiktene til anvendelsen innen dyp romutforskning i fremtiden?
Teknologiske gjennombrudd, ikke redd for utfordringer
Dyp romutforskning er en ekstremt utfordrende oppgave i løpet av romforskere som utforsker universet. Prober må krysse fjernt interstellar rom, overvinne ekstreme miljøer og tøffe forhold, skaffe og overføre verdifulle data, og kommunikasjonsteknologi spiller en viktig rolle.
Skjematisk diagram avdyp plass laserkommunikasjonEksperimenter mellom åndssatellittsonden og grunnobservatoriet
13. oktober lanserte Spirit -sonden, og begynner på en utforskningsreise som vil vare minst åtte år. I begynnelsen av oppdraget jobbet det med Hale-teleskopet ved Palomar Observatory i USA for å teste dypt rom-laserkommunikasjonsteknologi, ved å bruke nær-infrarød laserkoding for å kommunisere data med team på jorden. For dette formål må detektoren og laserkommunikasjonsutstyret overvinne minst fire typer vanskeligheter. Henholdsvis den fjerne avstanden, signaldemping og interferens, båndbreddebegrensning og forsinkelse, energibegrensning og varmeavlederproblemer fortjener oppmerksomhet. Forskere har lenge forventet og forberedt på disse vanskene, og har brutt gjennom en serie nøkkelteknologier, og lagt et godt grunnlag for at åndssonden skal utføre dypt romlaserkommunikasjonseksperimenter.
Først av alt bruker åndsdetektoren høyhastighets dataoverføringsteknologi, valgt laserstråle som overføringsmedium, utstyrt med enHøymakt lasersender, ved å bruke fordelene medlaseroverføringRate og høy stabilitet, og prøver å etablere laserkommunikasjonslenker i det dype rommiljøet.
For det andre, for å forbedre kommunikasjonens pålitelighet og stabilitet, vedtar åndedetektoren effektiv kodingsteknologi, som kan oppnå høyere dataoverføringshastighet innenfor den begrensede båndbredden ved å optimalisere datakodingen. Samtidig kan det redusere bitfeilhastigheten og forbedre nøyaktigheten av dataoverføring ved å bruke teknologien for koding av fremover feilkorreksjon.
For det tredje, ved hjelp av intelligent planlegging og kontrollteknologi, innser sonden optimal utnyttelse av kommunikasjonsressurser. Teknologien kan automatisk justere kommunikasjonsprotokoller og overføringshastigheter i henhold til endringer i oppgavekrav og kommunikasjonsmiljø, og dermed sikre de beste kommunikasjonsresultatene under begrensede energiforhold.
Til slutt, for å forbedre signalmottakelsesevnen, bruker Spirit Probe multi-Beam-mottaksteknologi. Denne teknologien bruker flere mottak av antenner for å danne en matrise, noe som kan forbedre mottakets følsomhet og stabilitet, og deretter opprettholde en stabil kommunikasjonsforbindelse i det komplekse dype rommiljøet.
Fordelene er åpenbare, skjult i hemmeligheten
Omverdenen er ikke vanskelig å finne atlaserEr kjerneelementet i den dype romkommunikasjonstesten av åndssonden, så hvilke spesifikke fordeler har laseren for å hjelpe den betydelige fremgangen til dypt romkommunikasjon? Hva er mysteriet?
På den ene siden er den økende etterspørselen etter massive data, bilder med høy oppløsning og videoer for utforskningsoppdrag for dyprom for å kreve høyere dataoverføringshastigheter for kommunikasjon med dyp plass. I møte med kommunikasjonsoverføringsavstanden som ofte "starter" med titalls millioner kilometer, er radiobølger gradvis "maktesløse."
Mens laserkommunikasjon koder for informasjon om fotoner, sammenlignet med radiobølger, har nær-infrarøde lysbølger en smalere bølgelengde og høyere frekvens, noe som gjør det mulig å bygge en romlig data "motorvei" med mer effektiv og jevn informasjonsoverføring. Dette punktet er foreløpig bekreftet i de tidlige eksperimentene for bane i lav jord. Etter å ha tatt relevante adaptive tiltak og overvunnet atmosfærisk interferens, var dataoverføringshastigheten til laserkommunikasjonssystemet en gang nesten 100 ganger høyere enn for de tidligere kommunikasjonsmidlene.
Post Time: Feb-26-2024