Optagelse af laserkommunikation i det dybe rum, hvor meget plads til fantasi? Del to

Fordelene er åbenlyse, skjult i hemmeligheden
På den anden side er laserkommunikationsteknologi mere tilpasningsdygtig til det dybe rum. I det dybe rum skal sonden håndtere allestedsnærværende kosmiske stråler, men også for at overvinde himmelsk affald, støv og andre forhindringer på den vanskelige rejse gennem asteroidebæltet, store planetringe osv. er radiosignaler mere modtagelige for interferens.
Essensen af ​​en laser er en fotonstråle udstrålet af exciterede atomer, hvor fotonerne har meget ensartede optiske egenskaber, god retningsvirkning og åbenlyse energifordele. Med sine iboende fordele,laserekan bedre tilpasse sig det komplekse dybe rummiljø og opbygge mere stabile og pålidelige kommunikationsforbindelser.
Men hvislaserkommunikationFor at opnå den ønskede effekt skal den udføre et godt stykke arbejde med præcis justering. I tilfældet med Spirit-satellitsonden spillede styrings-, navigations- og kontrolsystemet i dens flyvecomputermaster en nøglerolle. Det såkaldte "pege-, opsamlings- og sporingssystem" sikrer, at laserkommunikationsterminalen og jordholdets forbindelsesenhed altid opretholder præcis justering, sikrer stabil kommunikation, men reducerer også effektivt kommunikationsfejlraten og forbedrer nøjagtigheden af ​​dataoverførslen.
Derudover kan denne præcise justering hjælpe solvingerne med at absorbere så meget sollys som muligt og dermed give rigelig energi tillaserkommunikationsudstyr.
Selvfølgelig bør ingen mængde energi udnyttes effektivt. En af fordelene ved laserkommunikation er, at den har en høj energiudnyttelseseffektivitet, hvilket kan spare mere energi end traditionel radiokommunikation og reducere byrden afdetektorer i det dybe rumunder begrænsede energiforsyningsforhold, og derefter forlænge flyverækkevidden og arbejdstiden fordetektorerog høste flere videnskabelige resultater.
Derudover har laserkommunikation teoretisk set bedre realtidsydelse sammenlignet med traditionel radiokommunikation. Dette er meget vigtigt for udforskning af det ydre rum, da det hjælper forskere med at indhente data i tide og udføre analytiske undersøgelser. Men efterhånden som kommunikationsafstanden øges, vil forsinkelsesfænomenet gradvist blive tydeligt, og fordelen ved laserkommunikation i realtid skal testes.

Når man ser fremad, er der mulighed for mere
I øjeblikket står arbejdet med udforskning af dybt rum og kommunikation over for mange udfordringer, men med den kontinuerlige udvikling af videnskab og teknologi forventes fremtiden at bruge en række forskellige foranstaltninger til at løse problemet.
For eksempel, for at overvinde de vanskeligheder, der er forårsaget af den lange kommunikationsafstand, kan den fremtidige dybe rumsonde være en kombination af højfrekvent kommunikation og laserkommunikationsteknologi. Højfrekvent kommunikationsudstyr kan give højere signalstyrke og forbedre kommunikationsstabiliteten, mens laserkommunikation har en højere transmissionshastighed og lavere fejlrate, og det bør forventes, at de stærke og stærke kan forene kræfterne for at bidrage med længere afstande og mere effektive kommunikationsresultater.

Figur 1. Tidlig laserkommunikationstest i lav jordbane
Specifikt for detaljerne i laserkommunikationsteknologi forventes det, at dybe rumsonder vil anvende mere avanceret intelligent kodnings- og komprimeringsteknologi for at forbedre båndbreddeudnyttelsen og reducere latenstid. Kort sagt vil laserkommunikationsudstyret i den fremtidige dybe rumsonde automatisk justere kodningstilstanden og komprimeringsalgoritmen i henhold til ændringerne i kommunikationsmiljøet og stræbe efter at opnå den bedste datatransmissionseffekt, forbedre transmissionshastigheden og mindske forsinkelsesgraden.
For at overvinde energibegrænsningerne i rumforskningsmissioner og løse behovene for varmeafledning, vil sonden uundgåeligt anvende lavenergiteknologi og grøn kommunikationsteknologi i fremtiden, hvilket ikke blot vil reducere kommunikationssystemets energiforbrug, men også opnå effektiv varmestyring og varmeafledning. Der er ingen tvivl om, at med den praktiske anvendelse og popularisering af disse teknologier forventes laserkommunikationssystemet i rumsonder at fungere mere stabilt, og holdbarheden vil blive forbedret betydeligt.
Med den fortsatte udvikling af kunstig intelligens og automatiseringsteknologi forventes det, at rumsonder vil udføre opgaver mere autonomt og effektivt i fremtiden. For eksempel kan detektoren gennem forudindstillede regler og algoritmer realisere automatisk databehandling og intelligent transmissionskontrol, undgå informations"blokering" og forbedre kommunikationseffektiviteten. Samtidig vil kunstig intelligens og automatiseringsteknologi også hjælpe forskere med at reducere driftsfejl og forbedre nøjagtigheden og pålideligheden af ​​detektionsmissioner, og laserkommunikationssystemer vil også drage fordel af dette.
Laserkommunikation er trods alt ikke almægtig, og fremtidige udforskningsmissioner i det ydre rum kan gradvist realisere integrationen af ​​diversificerede kommunikationsmidler. Gennem omfattende brug af forskellige kommunikationsteknologier, såsom radiokommunikation, laserkommunikation, infrarød kommunikation osv., kan detektoren opnå den bedste kommunikationseffekt i flervejs- og flerfrekvensbånd og forbedre kommunikationens pålidelighed og stabilitet. Samtidig bidrager integrationen af ​​diversificerede kommunikationsmidler til at opnå samarbejde om flere opgaver, forbedre detektorernes omfattende ydeevne og derefter fremme flere typer og antal detektorer til at udføre mere komplekse opgaver i det ydre rum.