Dziļā kosmosa lāzerkomunikācijas ieraksts, cik daudz vietas iztēlei? Otrā daļa

Priekšrocības ir acīmredzamas, paslēptas noslēpumā
No otras puses, lāzera sakaru tehnoloģija ir labāk pielāgojama dziļā kosmosa videi. Dziļā kosmosa vidē zondei ir jātiek galā ar visuresošajiem kosmiskajiem stariem, bet arī jāpārvar debesu atkritumi, putekļi un citi šķēršļi sarežģītajā ceļojumā cauri asteroīdu joslai, lieliem planētu gredzeniem utt., radiosignāli ir jutīgāki pret traucējumiem.
Lāzera būtība ir fotonu stars, ko izstaro ierosināti atomi, kuros fotoniem ir ļoti nemainīgas optiskās īpašības, laba virzība un acīmredzamas enerģijas priekšrocības. Ar savām raksturīgajām priekšrocībām,lāzerivar labāk pielāgoties sarežģītajai dziļā kosmosa videi un veidot stabilākas un uzticamākas sakaru saites.
Tomēr, jalāzera komunikācijaLai panāktu vēlamo efektu, ir jāveic precīzs izlīdzinājums. Spirit satelītzondes gadījumā galveno lomu spēlēja tās lidojuma datora galvenā vadības, navigācijas un kontroles sistēma, tā sauktā "norādīšanas, iegūšanas un izsekošanas sistēma", lai nodrošinātu, ka lāzera sakaru terminālis un Zemes komandas savienojuma ierīce vienmēr uztur precīzu izlīdzinājumu, nodrošina stabilu komunikāciju, kā arī efektīvi samazina komunikācijas kļūdu līmeni un uzlabo datu pārraides precizitāti.
Turklāt šī precīzā izlīdzināšana var palīdzēt saules spārniem absorbēt pēc iespējas vairāk saules gaismas, nodrošinot bagātīgu enerģijulāzera sakaru iekārtas.
Protams, neviens enerģijas daudzums nedrīkst tikt izmantots efektīvi. Viena no lāzera sakaru priekšrocībām ir tā augstā enerģijas izmantošanas efektivitāte, kas var ietaupīt vairāk enerģijas nekā tradicionālā radio komunikācija, samazinot slodzidziļā kosmosa detektoriierobežotas enerģijas piegādes apstākļos un pēc tam pagarināt lidojuma diapazonu un darba laikudetektoriun iegūt vairāk zinātnisku rezultātu.
Turklāt, salīdzinot ar tradicionālajiem radio sakariem, lāzera sakariem teorētiski ir labāka reāllaika veiktspēja. Tas ir ļoti svarīgi dziļās kosmosa izpētei, palīdzot zinātniekiem savlaicīgi iegūt datus un veikt analītiskus pētījumus. Tomēr, palielinoties sakaru attālumam, pakāpeniski kļūs acīmredzama kavēšanās parādība, un ir jāpārbauda lāzera sakaru priekšrocības reāllaikā.

Raugoties nākotnē, ir iespējams vairāk
Pašlaik dziļās kosmosa izpēte un komunikācijas darbs saskaras ar daudziem izaicinājumiem, taču, nepārtraukti attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, nākotnē paredzams izmantot dažādus pasākumus problēmas risināšanai.
Piemēram, lai pārvarētu grūtības, ko rada tāls sakaru attālums, nākotnes dziļā kosmosa zonde varētu būt augstfrekvences sakaru un lāzera sakaru tehnoloģiju kombinācija. Augstfrekvences sakaru iekārtas var nodrošināt lielāku signāla stiprumu un uzlabot sakaru stabilitāti, savukārt lāzera sakariem ir lielāks pārraides ātrums un zemāks kļūdu līmenis, un jārēķinās, ka spēcīgais un spēcīgais var apvienot spēkus, lai veicinātu lielākus attālumus un efektīvākus sakaru rezultātus.

1. attēls. Agrīna Zemes orbītas lāzera sakaru pārbaude
Runājot par lāzera sakaru tehnoloģijas detaļām, lai uzlabotu joslas platuma izmantošanu un samazinātu latentumu, dziļās kosmosa zondēm ir jāizmanto modernāka intelektuālā kodēšanas un saspiešanas tehnoloģija. Vienkārši sakot, atbilstoši izmaiņām sakaru vidē, nākotnes dziļās kosmosa zondes lāzera sakaru iekārtas automātiski pielāgos kodēšanas režīmu un saspiešanas algoritmu, lai sasniegtu vislabāko datu pārraides efektu, uzlabotu pārraides ātrumu un mazinātu aizkaves pakāpi.
Lai pārvarētu enerģijas ierobežojumus dziļās kosmosa izpētes misijās un atrisinātu siltuma izkliedes vajadzības, zonde nākotnē neizbēgami izmantos mazjaudas tehnoloģijas un zaļās sakaru tehnoloģijas, kas ne tikai samazinās sakaru sistēmas enerģijas patēriņu, bet arī panāks efektīvu siltuma pārvaldību un siltuma izkliedi. Nav šaubu, ka, praktiski pielietojot un popularizējot šīs tehnoloģijas, paredzams, ka dziļās kosmosa zonžu lāzersakaru sistēma darbosies stabilāk un izturība ievērojami uzlabosies.
Līdz ar mākslīgā intelekta un automatizācijas tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību, paredzams, ka nākotnē dziļās kosmosa zondes spēs veikt uzdevumus autonomāk un efektīvāk. Piemēram, izmantojot iepriekš definētus noteikumus un algoritmus, detektors var realizēt automātisku datu apstrādi un intelektuālu pārraides vadību, izvairīties no informācijas "bloķēšanas" un uzlabot komunikācijas efektivitāti. Vienlaikus mākslīgais intelekts un automatizācijas tehnoloģijas arī palīdzēs pētniekiem samazināt darbības kļūdas un uzlabot noteikšanas misiju precizitāti un uzticamību, un ieguvējas būs arī lāzersakaru sistēmas.
Galu galā lāzerkomunikācijas nav visvarenas, un nākotnes dziļās kosmosa izpētes misijas varētu pakāpeniski ieviest daudzveidīgu sakaru līdzekļu integrāciju. Izmantojot dažādas sakaru tehnoloģijas, piemēram, radiosakarus, lāzersakarus, infrasarkanos sakarus utt., detektors var panākt vislabāko komunikācijas efektu daudzceļu, daudzfrekvenču joslā un uzlabot komunikācijas uzticamību un stabilitāti. Vienlaikus daudzveidīgu sakaru līdzekļu integrācija palīdz panākt daudzuzdevumu sadarbību, uzlabot detektoru visaptverošo veiktspēju un pēc tam veicināt vairāku veidu un skaita detektoru izmantošanu sarežģītāku uzdevumu veikšanai dziļajā kosmosā.