Deep space laser kommunikation rekord, hur mycket utrymme för fantasi? Del två

Fördelarna är uppenbara, gömda i hemligheten
Å andra sidan är laserkommunikationsteknik mer anpassningsbar till den djupa rymdmiljön. I den djupa rymdmiljön måste sonden hantera allestädes närvarande kosmiska strålar, men också för att övervinna himmelskt skräp, damm och andra hinder i den svåra resan genom asteroidbältet, stora planetringar och så vidare, radiosignaler är mer mottagliga för interferens.
Kärnan i laser är en fotonstråle som utstrålas av exciterade atomer, där fotonerna har mycket konsekventa optiska egenskaper, god riktning och uppenbara energifördelar. Med sina inneboende fördelar,lasrarkan bättre anpassa sig till den komplexa rymdmiljön och bygga mer stabila och pålitliga kommunikationslänkar.
Men omlaserkommunikationvill skörda den önskade effekten måste den göra ett bra jobb med noggrann uppriktning. När det gäller Spirit-satellitsonden spelade styr-, navigerings- och kontrollsystemet för dess flygdatormästare en nyckelroll, det så kallade "peknings-, insamlings- och spårningssystemet" för att säkerställa att laserkommunikationsterminalen och jordteamets anslutning enheten alltid upprätthålla exakt anpassning, säkerställa stabil kommunikation, men också effektivt minska kommunikationsfelfrekvensen, förbättra noggrannheten i dataöverföringen.
Dessutom kan denna exakta inriktning hjälpa solvingarna att absorbera så mycket solljus som möjligt, vilket ger riklig energi förlaserkommunikationsutrustning.
Naturligtvis ska ingen energimängd användas effektivt. En av fördelarna med laserkommunikation är att den har ett högt energiutnyttjande, vilket kan spara mer energi än traditionell radiokommunikation, minska bördan avdjupa rymddetektorerunder begränsade energiförsörjningsförhållanden, och utöka sedan flygräckvidden och arbetstiden för dendetektoreroch skörda fler vetenskapliga resultat.
Dessutom, jämfört med traditionell radiokommunikation, har laserkommunikation teoretiskt sett bättre realtidsprestanda. Detta är mycket viktigt för utforskning av rymden, och hjälper forskare att få data i tid och utföra analytiska studier. Men när kommunikationsavståndet ökar kommer fördröjningsfenomenet gradvis att bli uppenbart, och realtidsfördelen med laserkommunikation måste testas.

Med blicken mot framtiden är mer möjligt
För närvarande står djuprymdsutforskning och kommunikationsarbete inför många utmaningar, men med den kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik förväntas framtiden använda en mängd olika åtgärder för att lösa problemet.
Till exempel, för att övervinna de svårigheter som orsakas av det avlägsna kommunikationsavståndet, kan den framtida djuprymdsonden vara en kombination av högfrekvent kommunikation och laserkommunikationsteknik. Högfrekvent kommunikationsutrustning kan ge högre signalstyrka och förbättra kommunikationsstabiliteten, medan laserkommunikation har en högre överföringshastighet och lägre felfrekvens, och det bör förväntas att de starka och starka kan gå samman för att bidra med längre avstånd och effektivare kommunikationsresultat .

Figur 1. Tidig laserkommunikationstest med låg jordomloppsbana
Specifikt för detaljerna i laserkommunikationsteknik, för att förbättra bandbreddsutnyttjandet och minska latensen, förväntas djupa rymdsonder använda mer avancerad intelligent kodnings- och komprimeringsteknik. Enkelt uttryckt, enligt förändringarna i kommunikationsmiljön, kommer laserkommunikationsutrustningen för den framtida rymdsonden automatiskt att justera kodningsläget och komprimeringsalgoritmen och sträva efter att uppnå bästa dataöverföringseffekt, förbättra överföringshastigheten och lindra förseningen grad.
För att övervinna energibegränsningarna i djupa rymdutforskningsuppdrag och lösa värmeavledningsbehoven kommer sonden oundvikligen att tillämpa lågeffektsteknologi och grön kommunikationsteknik i framtiden, vilket inte bara kommer att minska kommunikationssystemets energiförbrukning, utan även uppnå effektiv värmehantering och värmeavledning. Det råder ingen tvekan om att med den praktiska tillämpningen och populariseringen av dessa teknologier förväntas laserkommunikationssystemet för djupa rymdsonder att fungera mer stabilt, och uthålligheten kommer att förbättras avsevärt.
Med den ständiga utvecklingen av artificiell intelligens och automationsteknik förväntas djupa rymdsonder att utföra uppgifter mer autonomt och effektivt i framtiden. Till exempel, genom förinställda regler och algoritmer, kan detektorn realisera automatisk databehandling och intelligent överföringskontroll, undvika informations "blockering" och förbättra kommunikationseffektiviteten. Samtidigt kommer artificiell intelligens och automationsteknik också att hjälpa forskare att minska operativa fel och förbättra noggrannheten och tillförlitligheten av detektionsuppdrag, och laserkommunikationssystem kommer också att gynnas.
När allt kommer omkring är laserkommunikation inte allsmäktig, och framtida djupa rymdutforskningsuppdrag kan gradvis inse integrationen av diversifierade kommunikationsmedel. Genom den omfattande användningen av olika kommunikationstekniker, såsom radiokommunikation, laserkommunikation, infraröd kommunikation, etc., kan detektorn spela den bästa kommunikationseffekten i flervägs-, flerfrekvensband och förbättra kommunikationens tillförlitlighet och stabilitet. Samtidigt hjälper integreringen av diversifierade kommunikationsmedel till att uppnå samarbete med flera uppgifter, förbättra detektorernas omfattande prestanda och sedan främja fler typer och antal detektorer för att utföra mer komplexa uppgifter i rymden.