Lawom nga wanang laser komunikasyon rekord, unsa ka dako nga lawak alang sa imahinasyon? Bahin sa usa ka

Bag-ohay lang, ang US Spirit probe nakompleto ang lawom nga space laser communication test nga adunay mga pasilidad sa yuta nga 16 milyones kilometros ang gilay-on, nga nagbutang ug bag-ong space optical communication distance record. Busa unsa ang mga bentaha sakomunikasyon sa laser? Base sa teknikal nga mga prinsipyo ug mga kinahanglanon sa misyon, unsa nga mga kalisdanan ang gikinahanglan niini aron mabuntog? Unsa ang palaaboton sa paggamit niini sa natad sa lawom nga eksplorasyon sa kawanangan sa umaabot?

Mga kauswagan sa teknolohiya, dili mahadlok sa mga hagit
Ang lawom nga eksplorasyon sa kawanangan usa ka labi ka mahagiton nga buluhaton sa dagan sa mga tigdukiduki sa kawanangan nga nagsuhid sa uniberso. Ang mga pagsusi kinahanglan nga motabok sa layo nga interstellar nga wanang, pagbuntog sa grabe nga mga palibot ug mapintas nga mga kahimtang, pag-angkon ug pagpadala sa hinungdanon nga datos, ug ang teknolohiya sa komunikasyon adunay hinungdanon nga papel.

Schematic diagram salawom nga wanang laser komunikasyoneksperimento tali sa Spirit satellite probe ug sa ground observatory

Niadtong Oktubre 13, gilunsad ang Spirit probe, nagsugod sa usa ka panaw sa eksplorasyon nga molungtad og labing menos walo ka tuig. Sa sinugdanan sa misyon, nagtrabaho kini sa teleskopyo sa Hale sa Palomar Observatory sa Estados Unidos aron sulayan ang lawom nga wanang nga teknolohiya sa komunikasyon sa laser, gamit ang near-infrared laser coding aron makigkomunikar sa datos sa mga team sa Yuta. Sa kini nga katuyoan, ang detector ug ang mga kagamitan sa komunikasyon sa laser niini kinahanglan nga mabuntog ang labing menos upat ka klase sa mga kalisud. Sa tagsa-tagsa, ang layo nga gilay-on, signal attenuation ug interference, bandwidth limitation ug delay, energy limitation ug heat dissipation problems takos nga hatagan og pagtagad. Ang mga tigdukiduki dugay na nga nagpaabut ug nangandam alang niini nga mga kalisud, ug nakalapas sa usa ka serye sa mga yawe nga teknolohiya, nga nagbutang usa ka maayong pundasyon alang sa pagsusi sa Espiritu aron mahimo ang lawom nga mga eksperimento sa komunikasyon sa laser sa wanang.
Una sa tanan, ang Spirit detector naggamit sa high-speed data transmission technology, pinili nga laser beam isip transmission medium, nasangkapan sa usa kataas nga gahum sa lasertransmitter, gamit ang mga bentaha salaser transmissionrate ug taas nga kalig-on, naningkamot sa pag-establisar sa mga link sa komunikasyon sa laser sa lawom nga palibot sa kawanangan.
Ikaduha, aron mapauswag ang pagkakasaligan ug kalig-on sa komunikasyon, ang Spirit detector nagsagop sa episyente nga teknolohiya sa coding, nga mahimo’g makab-ot ang mas taas nga rate sa transmission sa data sa sulod sa limitado nga bandwidth pinaagi sa pag-optimize sa data coding. Sa parehas nga oras, mahimo’g makunhuran ang gamay nga rate sa sayup ug mapaayo ang katukma sa transmission data pinaagi sa paggamit sa teknolohiya sa forward error correction coding.
Ikatulo, sa tabang sa intelihenteng pag-iskedyul ug teknolohiya sa pagkontrol, ang probe nakaamgo sa kamalaumon nga paggamit sa mga kapanguhaan sa komunikasyon. Ang teknolohiya mahimong awtomatik nga mag-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 kaayo nga mga resulta sa komunikasyon ubos sa limitado nga mga kondisyon sa enerhiya.
Sa katapusan, aron mapalambo ang kapabilidad sa pagdawat sa signal, ang Spirit probe naggamit sa multi-beam nga teknolohiya sa pagdawat. Kini nga teknolohiya naggamit sa daghang mga antenna sa pagdawat aron maporma ang usa ka laray, nga makapauswag sa pagkasensitibo sa pagdawat ug kalig-on sa signal, ug dayon magpadayon ang usa ka lig-on nga koneksyon sa komunikasyon sa komplikado nga lawom nga kawanangan nga palibot.

Ang mga bentaha klaro, natago sa sekreto
Ang kalibutan sa gawas dili lisud pangitaon nga anglasermao ang kinauyokan nga elemento sa lawom nga pagsulay sa komunikasyon sa wanang sa Spirit probe, busa unsa nga piho nga mga bentaha ang naa sa laser aron matabangan ang hinungdanon nga pag-uswag sa lawom nga komunikasyon sa wanang? Unsa ang misteryo?
Sa usa ka bahin, ang nagkadako nga panginahanglan alang sa daghang datos, mga imahe nga adunay taas nga resolusyon ug mga video alang sa mga misyon sa pagsuhid sa lawom nga wanang kinahanglan nga magkinahanglan labi ka taas nga rate sa pagpadala sa datos alang sa lawom nga komunikasyon sa wanang. Atubangan sa gilay-on sa pagpasa sa komunikasyon nga sagad "nagsugod" 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 near-infrared light waves adunay mas pig-ot nga wavelength ug mas taas nga frequency, nga nagpaposible sa pagtukod og spatial data nga "highway" nga adunay mas episyente ug hapsay nga pagpasa sa impormasyon. Kini nga punto preliminarily verified sa sayo nga ubos-Earth orbita space experiments. Human sa pagkuha sa may kalabutan nga adaptive nga mga lakang ug sa pagbuntog sa atmospheric interference, ang data transmission rate sa sistema sa komunikasyon sa laser sa makausa hapit 100 ka pilo nga mas taas kay sa kaniadto nga paagi sa komunikasyon.