अलीकडेच, अमेरिकेच्या स्पिरिट प्रोबने १६ दशलक्ष किलोमीटर दूर असलेल्या जमिनीवरील सुविधांसोबत खोल अवकाशातील लेझर कम्युनिकेशनची चाचणी पूर्ण करून, अवकाशातील ऑप्टिकल कम्युनिकेशनच्या अंतराचा एक नवीन विक्रम प्रस्थापित केला आहे. तर याचे फायदे काय आहेत?लेझर कम्युनिकेशनतांत्रिक तत्त्वे आणि मोहिमेच्या आवश्यकतांच्या आधारावर, त्याला कोणत्या अडचणींवर मात करावी लागेल? भविष्यात खोल अंतराळ संशोधनाच्या क्षेत्रात त्याच्या उपयोगाची शक्यता काय आहे?
तंत्रज्ञानातील प्रगती, आव्हानांना न घाबरणारी
विश्वाचा शोध घेणाऱ्या अंतराळ संशोधकांसाठी खोल अंतराळ संशोधन हे एक अत्यंत आव्हानात्मक कार्य आहे. यानांना दूरचे आंतरतारकीय अवकाश पार करावे लागते, अत्यंत प्रतिकूल वातावरण आणि खडतर परिस्थितीवर मात करावी लागते, मौल्यवान माहिती मिळवून ती प्रसारित करावी लागते आणि यामध्ये दळणवळण तंत्रज्ञान महत्त्वाची भूमिका बजावते.
योजनाबद्ध आकृतीखोल अवकाशातील लेझर संवादस्पिरिट उपग्रह प्रोब आणि जमिनीवरील वेधशाळा यांच्यातील प्रयोग
१३ ऑक्टोबर रोजी, स्पिरिट प्रोबचे प्रक्षेपण झाले आणि किमान आठ वर्षे चालणाऱ्या एका शोधयात्रेला सुरुवात झाली. मोहिमेच्या सुरुवातीला, पृथ्वीवरील पथकांशी माहितीची देवाणघेवाण करण्यासाठी नियर-इन्फ्रारेड लेझर कोडिंगचा वापर करून, खोल अवकाशातील लेझर संवाद तंत्रज्ञानाची चाचणी घेण्यासाठी या प्रोबने अमेरिकेतील पालोमार वेधशाळेतील हेल टेलिस्कोपसोबत काम केले. यासाठी, डिटेक्टर आणि त्याच्या लेझर संवाद उपकरणांना किमान चार प्रकारच्या अडचणींवर मात करणे आवश्यक आहे. त्यामध्ये अनुक्रमे, दूरचे अंतर, सिग्नलचे क्षीणन आणि व्यत्यय, बँडविड्थची मर्यादा आणि विलंब, ऊर्जेची मर्यादा आणि उष्णता उत्सर्जनाच्या समस्या यांचा समावेश आहे. संशोधकांनी या अडचणींचा आधीच अंदाज घेऊन त्यासाठी तयारी केली आहे आणि अनेक महत्त्वाच्या तंत्रज्ञानांमध्ये यश मिळवून, स्पिरिट प्रोबला खोल अवकाशातील लेझर संवाद प्रयोग करण्यासाठी एक चांगला पाया घातला आहे.
सर्वप्रथम, स्पिरिट डिटेक्टर उच्च-गती डेटा ट्रान्समिशन तंत्रज्ञानाचा वापर करतो, ज्यामध्ये ट्रान्समिशन माध्यम म्हणून लेझर बीमची निवड केली आहे, आणि तो एका उपकरणाने सुसज्ज आहे.उच्च-शक्ती लेझरट्रान्समीटर, च्या फायद्यांचा वापर करूनलेझर प्रसारणउच्च दर आणि उच्च स्थिरतेसह, खोल अंतराळ वातावरणात लेझर कम्युनिकेशन लिंक स्थापित करण्याचा प्रयत्न करत आहे.
दुसरे म्हणजे, संप्रेषणाची विश्वसनीयता आणि स्थिरता सुधारण्यासाठी, स्पिरिट डिटेक्टर कार्यक्षम कोडिंग तंत्रज्ञानाचा अवलंब करतो, जे डेटा कोडिंगला अनुकूलित करून मर्यादित बँडविड्थमध्ये उच्च डेटा ट्रान्समिशन दर साध्य करू शकते. त्याच वेळी, ते फॉरवर्ड एरर करेक्शन कोडिंगच्या तंत्रज्ञानाचा वापर करून बिट एरर रेट कमी करू शकते आणि डेटा ट्रान्समिशनची अचूकता सुधारू शकते.
तिसरे म्हणजे, बुद्धिमान वेळापत्रक आणि नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या मदतीने, प्रोब संचार संसाधनांचा इष्टतम वापर साध्य करतो. हे तंत्रज्ञान कार्यांच्या आवश्यकता आणि संचार वातावरणातील बदलांनुसार संचार प्रोटोकॉल आणि प्रसारण दर आपोआप समायोजित करू शकते, ज्यामुळे मर्यादित ऊर्जेच्या परिस्थितीत सर्वोत्तम संचार परिणाम सुनिश्चित होतात.
शेवटी, सिग्नल ग्रहण करण्याची क्षमता वाढवण्यासाठी, स्पिरिट प्रोब मल्टी-बीम रिसेप्शन तंत्रज्ञानाचा वापर करते. हे तंत्रज्ञान अनेक प्राप्त करणाऱ्या अँटेनांचा एक समूह तयार करते, ज्यामुळे सिग्नलची ग्रहण संवेदनशीलता आणि स्थिरता वाढते, आणि मग अंतराळातील गुंतागुंतीच्या वातावरणात एक स्थिर दळणवळण संपर्क टिकवून ठेवता येतो.
फायदे स्पष्ट आहेत, ते एका रहस्यात दडलेले आहेत.
बाहेरच्या जगात हे शोधणे अवघड नाही कीलेझरस्पिरिट प्रोबच्या खोल अवकाशातील संवाद चाचणीचा लेझर हा मुख्य घटक आहे, तर खोल अवकाशातील संवादाच्या महत्त्वपूर्ण प्रगतीसाठी लेझरचे नेमके कोणते फायदे आहेत? यातले रहस्य काय आहे?
एकीकडे, खोल अंतराळ शोध मोहिमांसाठी प्रचंड डेटा, उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा आणि व्हिडिओंची वाढती मागणी पाहता, खोल अंतराळ संप्रेषणासाठी उच्च डेटा प्रसारण दरांची आवश्यकता असणारच आहे. संप्रेषण प्रसारणाचे अंतर अनेकदा लाखो किलोमीटरपासून सुरू होत असल्यामुळे, रेडिओ लहरी हळूहळू 'शक्तीहीन' होत आहेत.
लेझर कम्युनिकेशनमध्ये माहिती फोटॉनवर एन्कोड केली जात असली तरी, रेडिओ लहरींच्या तुलनेत, नियर-इन्फ्रारेड प्रकाश लहरींची तरंगलांबी कमी आणि वारंवारता जास्त असते, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम आणि सुरळीत माहिती प्रसारणासह एक अवकाशीय डेटा "महामार्ग" तयार करणे शक्य होते. या मुद्द्याची सुरुवातीच्या पृथ्वी-निम्न कक्षेत केलेल्या अवकाश प्रयोगांमध्ये प्राथमिक पडताळणी करण्यात आली आहे. संबंधित अनुकूल उपाययोजना करून आणि वातावरणीय अडथळ्यांवर मात केल्यानंतर, लेझर कम्युनिकेशन प्रणालीचा डेटा प्रसारण दर पूर्वीच्या दळणवळण साधनांपेक्षा जवळपास १०० पट जास्त होता.
पोस्ट करण्याची वेळ: २६ फेब्रुवारी २०२४