डीप स्पेस लेसर कम्युनिकेशन रेकॉर्ड, कल्पनाशक्तीसाठी किती जागा आहे? भाग एक

अलीकडेच, यूएस स्पिरिट प्रोबने 16 दशलक्ष किलोमीटर अंतरावर असलेल्या ग्राउंड सुविधांसह खोल अंतराळ लेसर संप्रेषण चाचणी पूर्ण केली, ज्यामुळे नवीन स्पेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशन अंतर रेकॉर्ड आहे. तर मग काय फायदे आहेतलेझर कम्युनिकेशन? तांत्रिक तत्त्वे आणि मिशन आवश्यकतांवर आधारित, कोणत्या अडचणींवर मात करणे आवश्यक आहे? भविष्यात खोल अंतराळ अन्वेषण क्षेत्रात त्याच्या अनुप्रयोगाची काय शक्यता आहे?

तांत्रिक प्रगती, आव्हानांना घाबरत नाही
विश्वाचा शोध घेणार्‍या अंतराळ संशोधकांच्या दरम्यान डीप स्पेस एक्सप्लोरेशन हे एक अत्यंत आव्हानात्मक कार्य आहे. प्रोबला दूरस्थ इंटरस्टेलर स्पेस पार करणे, अत्यंत वातावरण आणि कठोर परिस्थितीवर मात करणे, मौल्यवान डेटा मिळविणे आणि प्रसारित करणे आवश्यक आहे आणि संप्रेषण तंत्रज्ञान महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

चे स्कीमॅटिक डायग्रामडीप स्पेस लेझर कम्युनिकेशनस्पिरिट उपग्रह तपासणी आणि ग्राउंड वेधशाळे दरम्यान प्रयोग

13 ऑक्टोबर रोजी, स्पिरिट प्रोब सुरू झाला, अन्वेषणाचा प्रवास सुरू झाला जो किमान आठ वर्षे टिकेल. मिशनच्या सुरूवातीस, पृथ्वीवरील कार्यसंघांसह डेटा संप्रेषण करण्यासाठी जवळ-अवरक्त लेसर कोडिंगचा वापर करून, अमेरिकेतील पालोमार वेधशाळेच्या हेल टेलीस्कोपबरोबर दीप-स्पेस लेसर संप्रेषण तंत्रज्ञानाची चाचणी घेण्यासाठी काम केले. यासाठी, डिटेक्टर आणि त्याच्या लेसर संप्रेषण उपकरणांना कमीतकमी चार प्रकारच्या अडचणींवर मात करणे आवश्यक आहे. अनुक्रमे, दूरचे अंतर, सिग्नल क्षीणन आणि हस्तक्षेप, बँडविड्थ मर्यादा आणि विलंब, उर्जा मर्यादा आणि उष्णता अपव्यय समस्या लक्ष देण्यास पात्र आहेत. संशोधकांनी या अडचणींसाठी दीर्घ काळाची अपेक्षा केली आहे आणि तयार केली आहे आणि खोल तंत्रज्ञानाच्या मालिकेद्वारे, खोल अंतराळ लेसर संप्रेषण प्रयोग करण्यासाठी स्पिरिट प्रोबसाठी एक चांगला पाया घातला आहे.
सर्व प्रथम, स्पिरिट डिटेक्टर हाय-स्पीड डेटा ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान वापरते, ट्रान्समिशन माध्यम म्हणून निवडलेले लेसर बीम, ए सह सुसज्जउच्च-शक्ती लेसरचे फायदे वापरुन ट्रान्समीटरलेसर ट्रान्समिशनदर आणि उच्च स्थिरता, खोल अंतराळ वातावरणात लेसर संप्रेषण दुवे स्थापित करण्याचा प्रयत्न करीत आहे.
दुसरे म्हणजे, संप्रेषणाची विश्वसनीयता आणि स्थिरता सुधारण्यासाठी, स्पिरिट डिटेक्टर कार्यक्षम कोडिंग तंत्रज्ञान स्वीकारतो, जे डेटा कोडिंगला अनुकूलित करून मर्यादित बँडविड्थमध्ये उच्च डेटा ट्रान्समिशन रेट प्राप्त करू शकते. त्याच वेळी, ते बिट एरर रेट कमी करू शकते आणि फॉरवर्ड एरर सुधारणे कोडिंगच्या तंत्रज्ञानाचा वापर करून डेटा ट्रान्समिशनची अचूकता सुधारू शकते.
तिसर्यांदा, इंटेलिजेंट शेड्यूलिंग आणि कंट्रोल टेक्नॉलॉजीच्या मदतीने, चौकशीला संप्रेषण संसाधनांचा इष्टतम उपयोग लक्षात आला. तंत्रज्ञान कार्य आवश्यकता आणि संप्रेषण वातावरणातील बदलांनुसार संप्रेषण प्रोटोकॉल आणि प्रसारण दर स्वयंचलितपणे समायोजित करू शकते, ज्यामुळे मर्यादित उर्जा परिस्थितीत उत्तम संप्रेषण परिणाम सुनिश्चित होते.
शेवटी, सिग्नल रिसेप्शन क्षमता वाढविण्यासाठी, स्पिरिट प्रोब मल्टी-बीम रिसेप्शन तंत्रज्ञान वापरते. हे तंत्रज्ञान अ‍ॅरे तयार करण्यासाठी एकाधिक प्राप्त करणार्‍या ten न्टेनाचा वापर करते, जे सिग्नलची प्राप्त होणारी संवेदनशीलता आणि स्थिरता वाढवू शकते आणि नंतर जटिल खोल जागेच्या वातावरणामध्ये स्थिर संप्रेषण कनेक्शन राखू शकते.

फायदे स्पष्ट आहेत, गुप्तपणे लपलेले आहेत
बाह्य जगाला हे शोधणे कठीण नाहीलेसरस्पिरिट प्रोबच्या डीप स्पेस कम्युनिकेशन टेस्टचा मुख्य घटक आहे, तर खोल अंतराळ संप्रेषणाच्या महत्त्वपूर्ण प्रगतीस लेसरला कोणते विशिष्ट फायदे आहेत? रहस्य म्हणजे काय?
एकीकडे, खोल अंतराळ अन्वेषण मोहिमेसाठी मोठ्या प्रमाणात डेटा, उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा आणि व्हिडिओंची वाढती मागणी खोल स्पेस कम्युनिकेशन्ससाठी उच्च डेटा ट्रान्समिशन दर आवश्यक आहे. लाखो किलोमीटरच्या कोट्यवधी किलोमीटरने “प्रारंभ” होत असलेल्या संप्रेषण प्रसारणाच्या अंतराच्या तोंडावर, रेडिओ लाटा हळूहळू “शक्तीहीन” असतात.
रेडिओच्या लाटांच्या तुलनेत लेझर कम्युनिकेशन फोटॉनवरील माहिती एन्कोड करते, जवळ-अवरक्त प्रकाश लाटांमध्ये एक अरुंद तरंगलांबी आणि उच्च वारंवारता असते, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम आणि गुळगुळीत माहिती प्रसारणासह स्थानिक डेटा “हायवे” तयार करणे शक्य होते. हा मुद्दा प्रारंभिकपणे कमी-पृथ्वीच्या कक्षाच्या अंतराळ प्रयोगांमध्ये सत्यापित केला गेला आहे. संबंधित अनुकूली उपाय करून आणि वातावरणीय हस्तक्षेपावर मात केल्यानंतर, लेसर कम्युनिकेशन सिस्टमचा डेटा ट्रान्समिशन रेट मागील संप्रेषणाच्या माध्यमांपेक्षा एकदा 100 पट जास्त होता.