Nýlega lauk US Spirit-könnunarprófun í djúpgeimleysissamskiptum með jarðaðstöðu í 16 milljón kílómetra fjarlægð og setti þar með nýtt fjarskiptamet í sjónrænni geimsamskiptum.Svo hverjir eru kostirlaser samskipti?Byggt á tæknilegum meginreglum og kröfum um verkefni, hvaða erfiðleika þarf það að yfirstíga?Hver er horfur á beitingu þess á sviði djúpgeimkönnunar í framtíðinni?
Tæknilegar byltingar, ekki hræddur við áskoranir
Djúpgeimkönnun er afar krefjandi verkefni þegar geimvísindamenn rannsaka alheiminn.Rannsakendur þurfa að fara yfir fjarlægt millistjörnurými, sigrast á öfgafullt umhverfi og erfiðar aðstæður, afla og senda verðmæt gögn og samskiptatækni gegnir mikilvægu hlutverki.
Skýringarmynd afdeep space laser samskiptitilraun á milli Spirit gervihnattarannsóknarstöðvarinnar og stjörnustöðvarinnar á jörðu niðri
Þann 13. október hófst könnunarleiðangur Spirit sem mun endast í að minnsta kosti átta ár.Í upphafi leiðangursins vann það með Hale sjónaukanum í Palomar stjörnustöðinni í Bandaríkjunum til að prófa djúpgeim leysisamskiptatækni, með því að nota nærinnrauða leysikóðun til að miðla gögnum við teymi á jörðinni.Í þessu skyni þarf skynjarinn og leysisamskiptabúnaður hans að sigrast á að minnsta kosti fjórum tegundum erfiðleika.Í sömu röð, fjarlæg fjarlægð, merki dempun og truflun, takmörkun á bandbreidd og seinkun, orkutakmörkun og vandamál með hitaleiðni verðskulda athygli.Vísindamenn hafa lengi búist við og undirbúið sig fyrir þessa erfiðleika, og hafa brotist í gegnum röð lykiltækni og lagt góðan grunn fyrir Spirit-könnunina til að framkvæma geislasamskiptatilraunir í djúpum geimum.
Í fyrsta lagi notar Spirit skynjarinn háhraða gagnaflutningstækni, valinn leysigeisla sem flutningsmiðil, búinn meðaflmikill leysirsendandi, með því að nota kostileysisendinghraði og mikill stöðugleiki, að reyna að koma á leysisamskiptatengslum í djúpu geimumhverfinu.
Í öðru lagi, til að bæta áreiðanleika og stöðugleika samskipta, notar Spirit skynjari skilvirka kóðatækni, sem getur náð hærra gagnaflutningshraða innan takmarkaðrar bandbreiddar með því að hagræða gagnakóðuninni.Á sama tíma getur það dregið úr bita villuhraða og bætt nákvæmni gagnaflutnings með því að nota tækni til að leiðrétta villuleiðréttingu.
Í þriðja lagi, með hjálp greindar tímasetningar og stjórnunartækni, gerir rannsakandi sér grein fyrir bestu nýtingu samskiptaauðlinda.Tæknin getur sjálfkrafa stillt samskiptareglur og flutningshraða í samræmi við breytingar á verkþörfum og samskiptaumhverfi og tryggir þannig bestu samskiptaárangur við takmarkaðar orkuaðstæður.
Að lokum, í því skyni að auka merki móttökugetu, notar Spirit neminn fjölgeisla móttökutækni.Þessi tækni notar mörg móttökuloftnet til að mynda fylki, sem getur aukið móttökunæmni og stöðugleika merkisins, og síðan viðhaldið stöðugri samskiptatengingu í flóknu djúprýmisumhverfinu.
Kostirnir eru augljósir, falin í leyndarmálinu
Umheimurinn er ekki erfitt að finna aðleysirer kjarninn í djúpgeimsamskiptaprófi Spirit-könnunarinnar, svo hvaða sérstaka kosti hefur leysirinn til að hjálpa til við verulega framfarir í samskiptum í djúpum geimnum?Hver er leyndardómurinn?
Annars vegar þarf vaxandi eftirspurn eftir gríðarmiklum gögnum, háupplausnarmyndum og myndböndum fyrir djúpgeimskönnunarleiðangur að krefjast hærri gagnaflutningshraða fyrir fjarskipti í geimnum.Andspænis fjarskiptaflutningsfjarlægðinni sem oft „byrjar“ með tugum milljóna kílómetra, verða útvarpsbylgjur smám saman „máttlausar“.
Þó að leysisamskipti umrita upplýsingar um ljóseindir, samanborið við útvarpsbylgjur, hafa nær-innrauðar ljósbylgjur þrengri bylgjulengd og hærri tíðni, sem gerir það mögulegt að byggja landupplýsingar „hraðbraut“ með skilvirkari og sléttari upplýsingasendingu.Þetta atriði hefur verið sannreynt til bráðabirgða í fyrstu geimtilraunum á lágu jörðu.Eftir að hafa gripið til viðeigandi aðlögunarráðstafana og sigrast á truflunum í andrúmsloftinu var gagnaflutningshraði leysirsamskiptakerfisins einu sinni næstum 100 sinnum hærri en fyrri samskiptamiðla.
Pósttími: 26-2-2024