Խորը տիեզերական լազերային հաղորդակցության ռեկորդ, որքա՞ն տեղ երևակայության համար: Մաս առաջին

Վերջերս US Spirit զոնդն ավարտեց խոր տիեզերական լազերային կապի փորձարկումը ցամաքային օբյեկտների հետ 16 միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա՝ սահմանելով տիեզերական օպտիկական հաղորդակցության հեռավորության նոր ռեկորդ: Այսպիսով, որոնք են առավելություններըլազերային հաղորդակցություն? Ելնելով տեխնիկական սկզբունքներից և առաքելության պահանջներից՝ ի՞նչ դժվարություններ է անհրաժեշտ հաղթահարելու համար։ Ինչպիսի՞ն է դրա կիրառման հեռանկարը ապագայում խորը տիեզերքի հետախուզման ոլորտում։

Տեխնոլոգիական առաջընթացներ, չվախենալով մարտահրավերներից
Տիեզերքի խորը հետախուզումը չափազանց դժվար խնդիր է տիեզերքի հետազոտողների ընթացքում: Զոնդերը պետք է անցնեն հեռավոր միջաստղային տարածությունը, հաղթահարեն էքստրեմալ միջավայրերն ու դաժան պայմանները, ձեռք բերեն և փոխանցեն արժեքավոր տվյալներ, և կապի տեխնոլոգիան կենսական դեր է խաղում:

-ի սխեմատիկ դիագրամխորը տիեզերական լազերային հաղորդակցությունփորձ Spirit արբանյակի և ցամաքային աստղադիտարանի միջև

Հոկտեմբերի 13-ին գործարկվեց Spirit զոնդը՝ սկսելով հետախուզական ճանապարհորդությունը, որը կտևի առնվազն ութ տարի: Առաքելության սկզբում այն ​​աշխատել է ԱՄՆ-ի Պալոմարի աստղադիտարանի Հեյլի աստղադիտակի հետ՝ փորձարկելու խորը տիեզերական լազերային հաղորդակցության տեխնոլոգիան՝ օգտագործելով մերձ ինֆրակարմիր լազերային կոդավորումը՝ Երկրի վրա գտնվող թիմերի հետ տվյալների փոխանցման համար: Այդ նպատակով դետեկտորը և դրա լազերային կապի սարքավորումները պետք է հաղթահարեն առնվազն չորս տեսակի դժվարություններ: Համապատասխանաբար, ուշադրության են արժանի հեռավոր հեռավորությունը, ազդանշանի թուլացումը և միջամտությունը, թողունակության սահմանափակումը և ուշացումը, էներգիայի սահմանափակման և ջերմության ցրման խնդիրները: Հետազոտողները վաղուց ակնկալել և պատրաստվել են այդ դժվարություններին և ճեղքել են մի շարք հիմնական տեխնոլոգիաներ՝ լավ հիմք դնելով Spirit զոնդի համար խորը տիեզերքում լազերային հաղորդակցության փորձեր իրականացնելու համար:
Առաջին հերթին, Spirit դետեկտորը օգտագործում է տվյալների փոխանցման բարձր արագության տեխնոլոգիա, ընտրված լազերային ճառագայթը որպես փոխանցման միջոց, որը հագեցած էբարձր հզորության լազերհաղորդիչ, օգտագործելով առավելություններըլազերային փոխանցումարագություն և բարձր կայունություն՝ փորձելով լազերային հաղորդակցության կապեր հաստատել խոր տիեզերական միջավայրում:
Երկրորդ, հաղորդակցության հուսալիությունն ու կայունությունը բարելավելու համար Spirit դետեկտորը ընդունում է արդյունավետ կոդավորման տեխնոլոգիա, որը կարող է հասնել տվյալների փոխանցման ավելի բարձր արագության սահմանափակ թողունակության մեջ՝ օպտիմալացնելով տվյալների կոդավորումը: Միևնույն ժամանակ, այն կարող է նվազեցնել բիթային սխալների արագությունը և բարելավել տվյալների փոխանցման ճշգրտությունը՝ օգտագործելով առաջ սխալի ուղղման կոդավորման տեխնոլոգիան:
Երրորդ, խելացի պլանավորման և կառավարման տեխնոլոգիայի օգնությամբ զոնդն իրականացնում է կապի ռեսուրսների օպտիմալ օգտագործումը: Տեխնոլոգիան կարող է ավտոմատ կերպով կարգավորել կապի արձանագրությունները և փոխանցման արագությունը՝ ըստ առաջադրանքի պահանջների և հաղորդակցման միջավայրի փոփոխության, այդպիսով ապահովելով հաղորդակցության լավագույն արդյունքները սահմանափակ էներգիայի պայմաններում:
Ի վերջո, ազդանշանի ընդունման հնարավորությունը բարձրացնելու համար Spirit զոնդն օգտագործում է բազմափայլ ընդունման տեխնոլոգիա: Այս տեխնոլոգիան օգտագործում է բազմաթիվ ընդունիչ ալեհավաքներ՝ զանգված ձևավորելու համար, որը կարող է բարձրացնել ազդանշանի ընդունման զգայունությունն ու կայունությունը, այնուհետև պահպանել կապի կայուն կապը բարդ խորը տիեզերական միջավայրում:

Առավելությունները ակնհայտ են՝ թաքնված գաղտնիքի մեջ
Արտաքին աշխարհը դժվար չէ գտնել, որլազերայինSpirit զոնդի խորը տիեզերական հաղորդակցության փորձարկման հիմնական տարրն է, հետևաբար, ի՞նչ առանձնահատուկ առավելություններ ունի լազերը՝ օգնելու խորը տիեզերական հաղորդակցության զգալի առաջընթացին: Ո՞րն է առեղծվածը:
Մի կողմից, տիեզերքի խորը հետախուզական առաքելությունների համար զանգվածային տվյալների, բարձր լուծաչափով պատկերների և տեսանյութերի աճող պահանջարկը, անշուշտ, կպահանջի տվյալների փոխանցման ավելի բարձր արագություն խորը տիեզերական հաղորդակցությունների համար: Հակառակ կապի փոխանցման հեռավորության, որը հաճախ «սկսվում է» տասնյակ միլիոնավոր կիլոմետրերով, ռադիոալիքներն աստիճանաբար «անզոր» են դառնում։
Մինչ լազերային հաղորդակցությունը կոդավորում է ֆոտոնների մասին տեղեկատվությունը, համեմատած ռադիոալիքների հետ, մոտ ինֆրակարմիր լույսի ալիքներն ունեն ավելի նեղ ալիքի երկարություն և ավելի բարձր հաճախականություն, ինչը հնարավորություն է տալիս ստեղծել տարածական տվյալների «մայրուղի»՝ ավելի արդյունավետ և սահուն տեղեկատվության փոխանցմամբ: Այս կետը նախապես ստուգվել է Երկրի ցածր ուղեծրի վաղ շրջանի տիեզերական փորձերի ժամանակ: Համապատասխան հարմարվողական միջոցներ ձեռնարկելուց և մթնոլորտային միջամտությունը հաղթահարելուց հետո լազերային կապի համակարգի տվյալների փոխանցման արագությունը մեկ անգամ գրեթե 100 անգամ ավելի բարձր է եղել, քան նախորդ կապի միջոցները: