最近、米国のスピリットプローブは、1600万キロ離れた地上施設を備えたディープスペースレーザー通信テストを完了し、新しいスペース光学通信距離記録を設定しました。では、その利点は何ですかレーザー通信？技術的な原則とミッションの要件に基づいて、それはどのような困難を克服する必要がありますか？将来の深宇宙探査の分野での適用の見通しは何ですか？
課題を恐れない技術的なブレークスルー
ディープスペース探査は、宇宙を探索する宇宙研究者の過程で非常に挑戦的な作業です。プローブは、遠い星間空間を横断し、極端な環境と過酷な条件を克服し、貴重なデータを取得して送信する必要があり、コミュニケーション技術が重要な役割を果たします。
の概略図ディープスペースレーザー通信スピリット衛星プローブと地上展望台の間の実験
10月13日、スピリットプローブが開始され、少なくとも8年間続く探索の旅が始まりました。ミッションの開始時に、米国のPalomar天文台のヘイル望遠鏡と協力して、近赤外レーザーコーディングを使用して地球上のチームとデータを通信するために、ディープスペースレーザー通信技術をテストしました。この目的のために、検出器とそのレーザー通信機器は、少なくとも4種類の困難を克服する必要があります。それぞれ、遠くの距離、信号減衰と干渉、帯域幅の制限と遅延、エネルギー制限と熱散逸の問題は注意に値します。研究者はこれらの困難を長い間予想し、準備しており、一連の重要な技術を突破し、スピリットプローブの優れた基盤を築き、ディープスペースレーザー通信実験を実施しています。
まず第一に、スピリット検出器は高速データ伝送テクノロジーを使用し、トランスミッション媒体として選択されたレーザービームを使用し、高電力レーザーの利点を使用した送信機レーザートランスミッション深い空間環境でレーザー通信リンクを確立しようとする速度と高い安定性。
第二に、通信の信頼性と安定性を改善するために、Spirit Detectorは効率的なコーディングテクノロジーを採用し、データコーディングを最適化することにより限られた帯域幅内でより高いデータ送信レートを達成できます。同時に、順方向エラー補正コーディングのテクノロジーを使用して、ビットエラー率を低下させ、データ送信の精度を向上させることができます。
第三に、インテリジェントなスケジューリングと制御技術の助けを借りて、プローブは通信リソースの最適な利用を実現します。このテクノロジーは、タスク要件と通信環境の変化に応じて通信プロトコルと伝送レートを自動的に調整することができ、限られたエネルギー条件下で最高の通信結果を確保することができます。
最後に、信号受信機能を強化するために、Spirit Probeはマルチビーム受信テクノロジーを使用します。このテクノロジーは、複数の受信アンテナを使用して配列を形成し、信号の受信感度と安定性を高め、複雑なディープスペース環境で安定した通信接続を維持できます。
利点は明らかであり、秘密に隠されています
外の世界はそれを見つけるのは難しくありませんレーザスピリットプローブのディープスペースコミュニケーションテストの中心的な要素は、レーザーがディープスペースコミュニケーションの重要な進歩を支援するためにどのような具体的な利点が必要ですか？謎は何ですか？
一方では、大規模なデータ、高解像度の画像、ディープスペース探査ミッションのビデオに対する需要の高まりは、ディープスペース通信のためにより高いデータ送信レートを必要とすることになります。数千万キロメートルで「開始」される通信伝送距離に直面して、電波は徐々に「無力」です。
レーザー通信は光子に関する情報をエンコードしますが、無線波と比較して、近赤外光波はより狭い波長とより高い周波数を持ち、より効率的でスムーズな情報伝達を備えた空間データ「高速道路」を構築することができます。この点は、初期の低地球軌道宇宙空間実験で事前に検証されています。関連する適応措置を講じ、大気干渉を克服した後、レーザー通信システムのデータ伝送速度は、以前の通信平均のほぼ100倍でした。
投稿時間：2月26日 - 2024年