سجل اتصالات ليزر في الفضاء ، ما مدى مساحة الخيال؟ الجزء الثاني

المزايا واضحة ، مخفية في السر
من ناحية أخرى ، فإن تكنولوجيا الاتصال بالليزر أكثر قابلية للتكيف مع بيئة الفضاء العميقة. في بيئة الفضاء العميق ، يتعين على المسبار أن يتعامل مع الأشعة الكونية في كل مكان ، ولكن أيضًا للتغلب على الحطام السماوي ، والغبار والعقبات الأخرى في الرحلة الصعبة عبر حزام الكويكب ، وخواتم الكوكب الكبيرة ، وهكذا ، فإن إشارات الراديو أكثر عرضة للتداخل.
جوهر الليزر عبارة عن شعاع فوتون مشعًا بالذرات المتحمسة ، حيث يكون للفوتونات خصائص بصرية متسقة للغاية ، وتوجيهات جيدة ومزايا الطاقة الواضحة. بمزاياه المتأصلة ،الليزريمكن أن تتكيف بشكل أفضل مع بيئة الفضاء السحيق المعقدة وبناء روابط اتصال أكثر استقرارًا وموثوقة.
ومع ذلك ، إذاالتواصل بالليزريريد حصاد التأثير المطلوب ، يجب أن يقوم بعمل جيد من المحاذاة الدقيقة. في حالة مسبار SPIRIT SPORE ، لعب نظام التوجيه والتنقل والتحكم في Master Computer Master دورًا رئيسيًا ، ما يسمى "الإشارة والاستحواذ على نظام التتبع" لضمان أن محطة الاتصال بالليزر وجهاز اتصال فريق الأرض يحافظون دائمًا على محاذاة دقيقة ، وضمان التواصل المستقر أيضًا ، ويقلل بشكل فعال من معدل خطأ التواصل.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تساعد هذه المحاذاة الدقيقة الأجنحة الشمسية على امتصاص أكبر قدر ممكن من أشعة الشمس ، مما يوفر طاقة وفيرة لمعدات الاتصال بالليزر.
بالطبع ، لا ينبغي استخدام أي قدر من الطاقة بكفاءة. واحدة من مزايا اتصال الليزر هي أنه يتمتع بكفاءة عالية في استخدام الطاقة ، والتي يمكن أن توفر طاقة أكثر من الاتصالات الإذاعية التقليدية ، تقلل من عبءكاشفات الفضاء العميقةفي ظل ظروف إمداد الطاقة المحدودة ، ثم تمديد نطاق الرحلة ووقت العمل فيكاشفاتوحصد المزيد من النتائج العلمية.
بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع الاتصالات الإذاعية التقليدية ، فإن اتصال الليزر من الناحية النظرية له أداء أفضل في الوقت الفعلي. هذا مهم للغاية لاستكشاف الفضاء العميق ، مما يساعد العلماء على الحصول على البيانات في الوقت المناسب وتنفيذ الدراسات التحليلية. ومع ذلك ، مع زيادة مسافة الاتصال ، ستصبح ظاهرة التأخير واضحة تدريجياً ، ويجب اختبار الميزة في الوقت الفعلي للتواصل بالليزر.

بالنظر إلى المستقبل ، أكثر ممكنة
في الوقت الحاضر ، يواجه أعمال الاستكشاف والاتصالات في الفضاء العميق العديد من التحديات ، ولكن مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، من المتوقع أن يستخدم المستقبل مجموعة متنوعة من التدابير لحل المشكلة.
على سبيل المثال ، من أجل التغلب على الصعوبات الناجمة عن مسافة الاتصال البعيد ، قد يكون مسبار الفضاء في المستقبل بمجموعة من التواصل عالي التردد وتكنولوجيا الاتصال بالليزر. يمكن أن توفر معدات الاتصال عالية التردد قوة إشارة أعلى وتحسين استقرار الاتصال ، في حين أن الاتصال بالليزر له معدل انتقال أعلى ومعدل خطأ أقل ، وينبغي أن يتوقع أن تنضم القوي والقوي إلى المساهمة بمسافة أطول ونتائج اتصال أكثر كفاءة.

الشكل 1.
خاصة بتفاصيل تكنولوجيا الاتصال بالليزر ، من أجل تحسين استخدام النطاق الترددي وتقليل الكمون ، من المتوقع أن تستخدم تحقيقات الفضاء العميق تقنية ترميز وضغط أكثر تقدمًا. ببساطة ، وفقًا للتغييرات في بيئة الاتصال ، فإن معدات الاتصالات بالليزر في مسبار الفضاء العميق المستقبلي ستعدل تلقائيًا وضع الترميز وخوارزمية الضغط ، ويسعى لتحقيق أفضل تأثير نقل البيانات ، وتحسين معدل الإرسال ويخفف من درجة التأخير.
من أجل التغلب على قيود الطاقة في مهام استكشاف الفضاء العميقة وحل احتياجات تبديد الحرارة ، سيطبق المسبار حتماً تقنية منخفضة الطاقة وتكنولوجيا الاتصالات الخضراء في المستقبل ، مما لن يقلل فقط من استهلاك الطاقة في نظام الاتصالات ، ولكن أيضًا يحقق إدارة حرارة فعالة وتبديد الحرارة. ليس هناك شك في أنه من خلال التطبيق العملي وتعميم هذه التقنيات ، من المتوقع أن يعمل نظام الاتصالات بالليزر لتحقيقات الفضاء العميق بشكل أكثر ثباتًا ، وسيتم تحسين القدرة على التحمل بشكل كبير.
مع التقدم المستمر لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي وأتمتة ، من المتوقع أن تكمل تحقيقات الفضاء العميق المهام بشكل مستقل وكفاءة في المستقبل. على سبيل المثال ، من خلال القواعد والخوارزميات المسبقة ، يمكن للكاشف تحقيق معالجة البيانات التلقائية والتحكم الذكي في الإرسال ، وتجنب المعلومات "حظر" وتحسين كفاءة الاتصال. في الوقت نفسه ، ستساعد تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي والأتمتة أيضًا الباحثين على تقليل الأخطاء التشغيلية وتحسين دقة وموثوقية مهام الكشف ، وستستفيد أنظمة الاتصال بالليزر أيضًا.
بعد كل شيء ، التواصل بالليزر ليس في كل مكان ، وقد تدرك مهام استكشاف الفضاء في المستقبل تدريجياً دمج وسائل الاتصال المتنوعة. من خلال الاستخدام الشامل لتقنيات الاتصالات المختلفة ، مثل الاتصالات الراديوية ، والاتصال بالليزر ، والاتصال بالأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك ، يمكن للكاشف أن يلعب أفضل تأثير اتصال في النطاق متعدد المسارات ، متعدد التردد ، ويحسن موثوقية واستقرار التواصل. في الوقت نفسه ، يساعد دمج الاتصالات المتنوعة في تحقيق أعمال تعاونية متعددة المهام ، وتحسين الأداء الشامل للكاشفات ، ثم تعزيز المزيد من الأنواع وأرقام الكاشفات لأداء مهام أكثر تعقيدًا في الفضاء العميق.