Rekord sa komunikasyon sa laser sa lawom nga kawanangan, pila ka espasyo para sa imahinasyon? Unang bahin

Bag-ohay lang, ang US Spirit probe nakakompleto og deep space laser communication test nga adunay mga pasilidad sa yuta nga 16 milyon kilometros ang gilay-on, nga nagtakda og bag-ong rekord sa distansya sa space optical communication. Unsa man ang mga bentaha sakomunikasyon sa laserBase sa mga teknikal nga prinsipyo ug mga kinahanglanon sa misyon, unsang mga kalisdanan ang kinahanglan niining buntogon? Unsa ang posibilidad sa paggamit niini sa natad sa eksplorasyon sa lawom nga kawanangan sa umaabot?

Mga bag-ong kalamboan sa teknolohiya, dili mahadlok sa mga hagit
Ang pagsuhid sa lawom nga kawanangan usa ka mahagiton nga buluhaton sa mga tigdukiduki sa kawanangan nga nagsuhid sa uniberso. Ang mga probe kinahanglan nga motabok sa lagyong interstellar space, mobuntog sa grabeng mga palibot ug lisod nga mga kondisyon, makakuha ug magpadala sa bililhong datos, ug ang teknolohiya sa komunikasyon adunay hinungdanong papel.

Iskematikong dayagram sakomunikasyon sa laser sa lawom nga kawananganeksperimento tali sa Spirit satellite probe ug sa ground observatory

Niadtong Oktubre 13, gilunsad ang Spirit probe, nga nagsugod sa usa ka panaw sa eksplorasyon nga molungtad og labing menos walo ka tuig. Sa pagsugod sa misyon, nakigtambayayong kini sa Hale telescope sa Palomar Observatory sa Estados Unidos aron sulayan ang teknolohiya sa komunikasyon sa deep-space laser, gamit ang near-infrared laser coding aron ipaambit ang datos sa mga team sa Yuta. Tungod niini, ang detector ug ang kagamitan sa komunikasyon sa laser niini kinahanglan nga molampos sa labing menos upat ka klase sa mga kalisud. Matag usa, ang layo nga distansya, ang pagpamenos ug pagpanghilabot sa signal, ang limitasyon ug pagkalangan sa bandwidth, ang limitasyon sa enerhiya ug ang mga problema sa pagkawala sa kainit angay nga hatagan og pagtagad. Dugay nang gipaabot ug giandam sa mga tigdukiduki kini nga mga kalisud, ug nakalusot sa sunod-sunod nga mga importanteng teknolohiya, nga nagbutang og maayong pundasyon alang sa Spirit probe aron ipahigayon ang mga eksperimento sa komunikasyon sa deep space laser.
Una sa tanan, ang Spirit detector naggamit ug high-speed data transmission technology, pinili nga laser beam isip transmission medium, nga adunaytaas nga gahum nga lasertransmitter, gamit ang mga bentaha sapagpasa sa lasergikusgon ug taas nga kalig-on, nga naningkamot sa pagtukod og mga sumpay sa komunikasyon sa laser sa lawom nga palibot sa kawanangan.
Ikaduha, aron mapaayo ang kasaligan ug kalig-on sa komunikasyon, ang Spirit detector naggamit ug episyente nga teknolohiya sa coding, nga makab-ot ang mas taas nga rate sa pagpadala sa datos sulod sa limitado nga bandwidth pinaagi sa pag-optimize sa data coding. Sa samang higayon, mahimo niini nga makunhuran ang bit error rate ug mapaayo ang katukma sa pagpadala sa datos pinaagi sa paggamit sa teknolohiya sa forward error correction coding.
Ikatulo, uban sa tabang sa intelihenteng teknolohiya sa pag-iskedyul ug pagkontrol, ang probe nakab-ot ang labing maayong paggamit sa mga kahinguhaan sa komunikasyon. Ang teknolohiya awtomatikong maka-adjust sa mga protocol sa komunikasyon ug mga rate sa transmission sumala sa mga pagbag-o sa mga kinahanglanon sa buluhaton ug palibot sa komunikasyon, sa ingon masiguro ang labing maayo nga mga resulta sa komunikasyon ubos sa limitado nga mga kondisyon sa enerhiya.
Sa katapusan, aron mapalambo ang kapasidad sa pagdawat sa signal, ang Spirit probe naggamit ug multi-beam reception technology. Kini nga teknolohiya naggamit ug daghang receiving antenna aron maporma ang usa ka array, nga makapauswag sa receiving sensitivity ug stability sa signal, ug dayon mapadayon ang usa ka lig-on nga koneksyon sa komunikasyon sa komplikado nga deep space environment.

Ang mga bentaha klaro, natago sa sekreto
Dili lisod pangitaon ang gawas nga kalibutan ngalasermao ang kinauyokan nga elemento sa pagsulay sa komunikasyon sa lawom nga kawanangan sa Spirit probe, busa unsa ang piho nga mga bentaha nga naa sa laser aron makatabang sa hinungdanon nga pag-uswag sa komunikasyon sa lawom nga kawanangan? Unsa ang misteryo?
Sa usa ka bahin, ang nagkadako nga panginahanglan alang sa dagkong datos, mga hulagway nga taas og resolusyon, ug mga video para sa mga misyon sa eksplorasyon sa lawom nga kawanangan seguradong magkinahanglan og mas taas nga gikusgon sa pagpadala sa datos para sa komunikasyon sa lawom nga kawanangan. Atubangan sa gilay-on sa pagpadala sa komunikasyon nga kasagaran "magsugod" sa napulo ka milyon nga kilometro, ang mga balud sa radyo anam-anam nga "walay gahum."
Samtang ang komunikasyon sa laser nag-encode sa impormasyon sa mga photon, kon itandi sa mga radio wave, ang mga near-infrared light wave adunay mas pig-ot nga wavelength ug mas taas nga frequency, nga naghimo niini nga posible ang pagtukod og spatial data "highway" nga adunay mas episyente ug hapsay nga pagpadala sa impormasyon. Kini nga punto napamatud-an na daan sa mga unang eksperimento sa low-Earth orbit space. Human sa paghimo og mga angay nga adaptive measures ug pagbuntog sa atmospheric interference, ang data transmission rate sa laser communication system kaniadto hapit 100 ka pilo nga mas taas kaysa sa miaging mga paagi sa komunikasyon.