अलिकडेच, यूएस स्पिरिट प्रोबने १.६ कोटी किलोमीटर अंतरावर जमिनीवरील सुविधांसह खोल अंतराळ लेसर संप्रेषण चाचणी पूर्ण केली, ज्यामुळे अवकाशातील ऑप्टिकल संप्रेषण अंतराचा एक नवीन विक्रम प्रस्थापित झाला. तर त्याचे फायदे काय आहेत?लेसर कम्युनिकेशन? तांत्रिक तत्त्वे आणि मोहिमेच्या आवश्यकतांवर आधारित, त्याला कोणत्या अडचणींवर मात करावी लागेल? भविष्यात खोल अंतराळ संशोधनाच्या क्षेत्रात त्याचा वापर होण्याची शक्यता काय आहे?
तांत्रिक प्रगती, आव्हानांना घाबरू नका
विश्वाचा शोध घेणाऱ्या अंतराळ संशोधकांच्या काळात खोल अंतराळ संशोधन हे एक अत्यंत आव्हानात्मक काम आहे. प्रोब्सना दूरच्या तारकीय अंतराळातून जावे लागते, अत्यंत वातावरण आणि कठोर परिस्थितीवर मात करावी लागते, मौल्यवान डेटा मिळवावा लागतो आणि प्रसारित करावा लागतो आणि संप्रेषण तंत्रज्ञान महत्त्वाची भूमिका बजावते.
चा योजनाबद्ध आकृतीखोल अवकाशातील लेसर संप्रेषणस्पिरिट सॅटेलाइट प्रोब आणि ग्राउंड वेधशाळेमधील प्रयोग
१३ ऑक्टोबर रोजी, स्पिरिट प्रोब लाँच झाला, ज्यामुळे किमान आठ वर्षे चालणाऱ्या शोधाच्या प्रवासाची सुरुवात झाली. मोहिमेच्या सुरुवातीला, त्यांनी अमेरिकेतील पालोमर वेधशाळेतील हेल टेलिस्कोपसोबत डीप-स्पेस लेसर कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाची चाचणी करण्यासाठी काम केले, ज्यामध्ये पृथ्वीवरील टीमशी डेटा संप्रेषण करण्यासाठी जवळ-इन्फ्रारेड लेसर कोडिंगचा वापर केला गेला. यासाठी, डिटेक्टर आणि त्याच्या लेसर कम्युनिकेशन उपकरणांना किमान चार प्रकारच्या अडचणींवर मात करावी लागेल. अनुक्रमे, दूरचे अंतर, सिग्नल अ‍ॅटेन्युएशन आणि इंटरफेरन्स, बँडविड्थ मर्यादा आणि विलंब, ऊर्जा मर्यादा आणि उष्णता नष्ट होण्याच्या समस्या लक्ष देण्यास पात्र आहेत. संशोधकांनी या अडचणींची दीर्घकाळ अपेक्षा केली आहे आणि त्यांची तयारी केली आहे आणि त्यांनी प्रमुख तंत्रज्ञानाच्या मालिकेतून मार्ग काढला आहे, ज्यामुळे डीप स्पेस लेसर कम्युनिकेशन प्रयोग करण्यासाठी स्पिरिट प्रोबसाठी एक चांगला पाया रचला गेला आहे.
सर्वप्रथम, स्पिरिट डिटेक्टर हाय-स्पीड डेटा ट्रान्समिशन तंत्रज्ञानाचा वापर करतो, ट्रान्समिशन माध्यम म्हणून लेसर बीम निवडला जातो, ज्यामध्ये सुसज्जउच्च-शक्तीचा लेसरट्रान्समीटर, च्या फायद्यांचा वापर करूनलेसर ट्रान्समिशनदर आणि उच्च स्थिरता, खोल अवकाश वातावरणात लेसर संप्रेषण दुवे स्थापित करण्याचा प्रयत्न करीत आहे.
दुसरे म्हणजे, संप्रेषणाची विश्वासार्हता आणि स्थिरता सुधारण्यासाठी, स्पिरिट डिटेक्टर कार्यक्षम कोडिंग तंत्रज्ञानाचा अवलंब करतो, जे डेटा कोडिंग ऑप्टिमाइझ करून मर्यादित बँडविड्थमध्ये उच्च डेटा ट्रान्समिशन दर प्राप्त करू शकते. त्याच वेळी, ते फॉरवर्ड एरर करेक्शन कोडिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून बिट एरर रेट कमी करू शकते आणि डेटा ट्रान्समिशनची अचूकता सुधारू शकते.
तिसरे म्हणजे, बुद्धिमान वेळापत्रक आणि नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या मदतीने, प्रोब संप्रेषण संसाधनांचा इष्टतम वापर साध्य करतो. हे तंत्रज्ञान कार्य आवश्यकता आणि संप्रेषण वातावरणातील बदलांनुसार संप्रेषण प्रोटोकॉल आणि प्रसारण दर स्वयंचलितपणे समायोजित करू शकते, अशा प्रकारे मर्यादित ऊर्जा परिस्थितीत सर्वोत्तम संप्रेषण परिणाम सुनिश्चित करते.
शेवटी, सिग्नल रिसेप्शन क्षमता वाढवण्यासाठी, स्पिरिट प्रोब मल्टी-बीम रिसेप्शन तंत्रज्ञानाचा वापर करते. हे तंत्रज्ञान अॅरे तयार करण्यासाठी अनेक रिसीव्हिंग अँटेना वापरते, जे सिग्नलची रिसीव्हिंग संवेदनशीलता आणि स्थिरता वाढवू शकते आणि नंतर जटिल खोल जागेच्या वातावरणात स्थिर संप्रेषण कनेक्शन राखू शकते.
फायदे स्पष्ट आहेत, गुपितात लपलेले आहेत
बाहेरील जग शोधणे कठीण नाही कीलेसरस्पिरिट प्रोबच्या डीप स्पेस कम्युनिकेशन टेस्टचा हा मुख्य घटक आहे, तर डीप स्पेस कम्युनिकेशनच्या महत्त्वपूर्ण प्रगतीला मदत करण्यासाठी लेसरचे कोणते विशिष्ट फायदे आहेत? रहस्य काय आहे?
एकीकडे, खोल अंतराळ संशोधन मोहिमांसाठी प्रचंड डेटा, उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा आणि व्हिडिओंची वाढती मागणी खोल अंतराळ संप्रेषणांसाठी उच्च डेटा ट्रान्समिशन दरांची आवश्यकता असेल. लाखो किलोमीटरपासून "सुरुवातीचे" असलेल्या संप्रेषण प्रसारण अंतराच्या पार्श्वभूमीवर, रेडिओ लहरी हळूहळू "शक्तीहीन" होत आहेत.
रेडिओ लहरींच्या तुलनेत लेसर कम्युनिकेशन फोटॉनवरील माहिती एन्कोड करते, तर जवळच्या अवरक्त प्रकाश लहरींची तरंगलांबी कमी असते आणि वारंवारता जास्त असते, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम आणि सुरळीत माहिती प्रसारणासह अवकाशीय डेटा "महामार्ग" तयार करणे शक्य होते. सुरुवातीच्या लो-अर्थ ऑर्बिट स्पेस प्रयोगांमध्ये हा मुद्दा प्राथमिकपणे सत्यापित केला गेला आहे. संबंधित अनुकूली उपाययोजना केल्यानंतर आणि वातावरणीय हस्तक्षेपावर मात केल्यानंतर, लेसर कम्युनिकेशन सिस्टमचा डेटा ट्रान्समिशन दर पूर्वीच्या संप्रेषण माध्यमांपेक्षा जवळजवळ 100 पट जास्त होता.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-२६-२०२४