Els avantatges són evidents, amagats en el secret
D'altra banda, la tecnologia de comunicació làser és més adaptable a l'entorn espacial profund. En aquest entorn, la sonda ha de fer front als omnipresents raigs còsmics, però també ha de superar les restes celestes, la pols i altres obstacles en el difícil viatge a través del cinturó d'asteroides, els grans anells planetaris, etc. Els senyals de ràdio són més susceptibles a les interferències.
L'essència del làser és un feix de fotons irradiat per àtoms excitats, en què els fotons tenen propietats òptiques altament consistents, bona directivitat i avantatges energètics evidents. Amb els seus avantatges inherents,làserspot adaptar-se millor al complex entorn espacial profund i construir enllaços de comunicació més estables i fiables.
Tanmateix, sicomunicació làservol obtenir l'efecte desitjat, ha de fer una bona feina d'alineació precisa. En el cas de la sonda del satèl·lit Spirit, el sistema de guia, navegació i control del seu ordinador de vol principal va tenir un paper clau, l'anomenat "sistema d'apuntament, adquisició i seguiment", per garantir que el terminal de comunicació làser i el dispositiu de connexió de l'equip terrestre mantinguin sempre una alineació precisa, garanteixin una comunicació estable, però també redueixin eficaçment la taxa d'error de comunicació i millorin la precisió de la transmissió de dades.
A més, aquesta alineació precisa pot ajudar les ales solars a absorbir tanta llum solar com sigui possible, proporcionant energia abundant per aequips de comunicació làser.
Per descomptat, cap quantitat d'energia s'ha d'utilitzar de manera eficient. Un dels avantatges de la comunicació làser és que té una alta eficiència d'utilització d'energia, que pot estalviar més energia que la comunicació per ràdio tradicional, reduint la càrrega dedetectors d'espai profunden condicions de subministrament d'energia limitat i, a continuació, ampliar l'abast de vol i el temps de treball deldetectorsi obtenir més resultats científics.
A més, en comparació amb la comunicació per ràdio tradicional, la comunicació làser teòricament té un millor rendiment en temps real. Això és molt important per a l'exploració espacial profunda, ja que ajuda els científics a obtenir dades a temps i dur a terme estudis analítics. Tanmateix, a mesura que augmenta la distància de comunicació, el fenomen del retard es farà gradualment evident i cal provar l'avantatge en temps real de la comunicació làser.
Mirant cap al futur, més és possible
Actualment, l'exploració espacial profunda i el treball de comunicació s'enfronten a molts reptes, però amb el desenvolupament continu de la ciència i la tecnologia, s'espera que el futur utilitzi diverses mesures per resoldre el problema.
Per exemple, per tal de superar les dificultats causades per la distància de comunicació, la futura sonda espacial profunda podria ser una combinació de tecnologia de comunicació d'alta freqüència i comunicació làser. Els equips de comunicació d'alta freqüència poden proporcionar una major intensitat de senyal i millorar l'estabilitat de la comunicació, mentre que la comunicació làser té una taxa de transmissió més alta i una taxa d'error més baixa, i s'hauria d'esperar que els més forts puguin unir forces per contribuir a una distància més llarga i resultats de comunicació més eficients.
Figura 1. Prova inicial de comunicació làser en òrbita terrestre baixa
Pel que fa als detalls de la tecnologia de comunicació làser, per tal de millorar l'ús de l'amplada de banda i reduir la latència, s'espera que les sondes espacials profundes utilitzin una tecnologia de codificació i compressió intel·ligent més avançada. En poques paraules, segons els canvis en l'entorn de comunicació, l'equip de comunicació làser de la futura sonda espacial profunda ajustarà automàticament el mode de codificació i l'algoritme de compressió, i s'esforçarà per aconseguir el millor efecte de transmissió de dades, millorar la velocitat de transmissió i alleujar el grau de retard.
Per tal de superar les restriccions energètiques de les missions d'exploració espacial profunda i resoldre les necessitats de dissipació de calor, la sonda inevitablement aplicarà tecnologia de baix consum i tecnologia de comunicació verda en el futur, cosa que no només reduirà el consum d'energia del sistema de comunicació, sinó que també aconseguirà una gestió i dissipació de calor eficients. No hi ha dubte que amb l'aplicació pràctica i la popularització d'aquestes tecnologies, s'espera que el sistema de comunicació làser de les sondes espacials profundes funcioni de manera més estable i que la resistència millori significativament.
Amb l'avanç continu de la intel·ligència artificial i la tecnologia d'automatització, s'espera que les sondes espacials profundes completin les tasques de manera més autònoma i eficient en el futur. Per exemple, mitjançant regles i algoritmes preestablerts, el detector pot realitzar un processament automàtic de dades i un control intel·ligent de la transmissió, evitar el "bloqueig" d'informació i millorar l'eficiència de la comunicació. Al mateix temps, la intel·ligència artificial i la tecnologia d'automatització també ajudaran els investigadors a reduir els errors operatius i millorar la precisió i la fiabilitat de les missions de detecció, i els sistemes de comunicació làser també se'n beneficiaran.
Al cap i a la fi, la comunicació làser no és omnipotent, i les futures missions d'exploració espacial profunda poden aconseguir gradualment la integració de mitjans de comunicació diversificats. Mitjançant l'ús integral de diverses tecnologies de comunicació, com ara la comunicació per ràdio, la comunicació làser, la comunicació per infrarojos, etc., el detector pot tenir el millor efecte de comunicació en bandes multicamí i multifreqüència, i millorar la fiabilitat i l'estabilitat de la comunicació. Al mateix temps, la integració de mitjans de comunicació diversificats ajuda a aconseguir un treball col·laboratiu multitasca, millorar el rendiment integral dels detectors i, a continuació, promoure més tipus i nombre de detectors per realitzar tasques més complexes a l'espai profund.
Data de publicació: 27 de febrer de 2024