Недавно зонд Spirit США завершил тест на лазерную связь с глубоким пространством с наземными объектами в 16 миллионов километров, установив новую запись расстояния на расстоянии оптической связи. Итак, каковы преимуществалазерная связь? Основываясь на технических принципах и требованиях миссии, какие трудности необходимо преодолеть? Какова перспектива его применения в области разведки глубокого космоса в будущем?
Технологические прорывы, не боясь проблем
Глубокое исследование космоса является чрезвычайно сложной задачей в ходе космоса исследователей, исследующих вселенную. Зонды должны пересекать отдаленное межзвездное пространство, преодолеть экстремальные среды и суровые условия, получать и передавать ценные данные, а коммуникационные технологии играют жизненно важную роль.
Схематическая диаграммаглубоководное лазерное общениеЭксперимент между зондом Spirit Satellite и наземной обсерваторией
13 октября запустил зонд Spirit, начав путешествие по разведке, которое продлится не менее восьми лет. В начале миссии он работал с телескопом Hale в Обсерватории Паломара в Соединенных Штатах, чтобы проверить технологию лазерной связи с глубоким пространством, используя лазерное кодирование почти инфракрасных для передачи данных с командами на Земле. С этой целью детектор и его лазерное общение должно преодолеть как минимум четыре типа трудностей. Соответственно, отдаленное расстояние, ослабление сигналов и помехи, ограничение полосы пропускания и задержка, ограничение энергии и проблемы рассеяния тепла заслуживают внимания. Исследователи давно ожидали и подготовились к этим трудностям, и прорвались через серию ключевых технологий, закладывая хорошую основу для зонда Spirit для проведения экспериментов по глубокому космосу лазерной коммуникации.
Прежде всего, детектор Spirit использует высокоскоростную технологию передачи данных, выбранную лазерную луча в качестве среды передачи, оснащенную с помощьюмощный лазерпередатчик, используя преимуществалазерная передачаскорость и высокая стабильность, пытаясь установить ссылки на лазерную связь в среде глубокого космоса.
Во -вторых, чтобы повысить надежность и стабильность связи, детектор Spirit принимает эффективную технологию кодирования, которая может достичь более высокой скорости передачи данных в пределах ограниченной полосы пропускания, оптимизируя кодирование данных. В то же время он может снизить частоту ошибок битов и повысить точность передачи данных, используя технологию кодирования исправления ошибок.
В -третьих, с помощью интеллектуальной технологии планирования и контроля, зонд реализует оптимальное использование коммуникационных ресурсов. Технология может автоматически корректировать протоколы связи и скорости передачи в соответствии с изменениями в требованиях к задаче и среде связи, что обеспечивает наилучшие результаты связи в условиях ограниченной энергии.
Наконец, чтобы повысить возможность приема сигнала, Spirit Sonder использует технологию приема в многограннику. Эта технология использует несколько приемных антенн для формирования массива, что может повысить чувствительность приема и стабильность сигнала, а затем поддерживать стабильное соединение связи в сложной среде глубокого пространства.
Преимущества очевидны, скрыты в секрете
Внешний мир не сложно обнаружить, чтолазерЯвляется ли основной элемент теста на общение в глубоком космосе на духовном зонде, так какие конкретные преимущества должны помогать в значительном прогрессе общения в глубоком космосе? Какая загадка?
С одной стороны, растущий спрос на массовые данные, изображения с высоким разрешением и видео для миссий по разведке глубокого космоса обязательно потребует более высоких показателей передачи данных для связи с глубоким пространством. Перед лицом расстояния передачи связи, которое часто «начинается» с десятками миллионов километров, радиоволны постепенно «бессильны».
В то время как лазерная связь кодирует информацию о фотонах, по сравнению с радиоволнами, легкие волны с ближней инфракрасный Этот момент был предварительно проверен в ранних экспериментах с низкоземной орбитой. После принятия соответствующих адаптивных мер и преодоления атмосферных интерференций скорость передачи данных системы лазерной связи когда -то почти в 100 раз выше, чем у предыдущих средств связи.
Время публикации: 26-2024 февраля