Hivi majuzi, uchunguzi wa Roho wa Marekani ulikamilisha jaribio la mawasiliano ya leza ya anga za juu na vifaa vya ardhini vilivyo umbali wa kilomita milioni 16, na kuweka rekodi mpya ya umbali wa mawasiliano ya anga za juu.Kwa hivyo ni faida ganimawasiliano ya laser?Kulingana na kanuni za kiufundi na mahitaji ya dhamira, ni matatizo gani inahitajika kushinda?Je, ni matarajio gani ya matumizi yake katika uwanja wa uchunguzi wa kina wa nafasi katika siku zijazo?
Mafanikio ya kiteknolojia, sio hofu ya changamoto
Ugunduzi wa kina wa nafasi ni kazi yenye changamoto kubwa katika kipindi cha watafiti wa anga wanaochunguza ulimwengu.Uchunguzi unahitaji kuvuka nafasi ya mbali ya nyota, kushinda mazingira na hali mbaya sana, kupata na kusambaza data muhimu, na teknolojia ya mawasiliano ina jukumu muhimu.
Mchoro wa mpangilio wamawasiliano ya laser ya nafasi ya kinamajaribio kati ya uchunguzi wa setilaiti ya Roho na uchunguzi wa ardhini
Mnamo Oktoba 13, uchunguzi wa Roho ulizinduliwa, na kuanza safari ya uchunguzi ambayo itadumu angalau miaka minane.Mwanzoni mwa misheni, ilifanya kazi na darubini ya Hale katika Kituo cha Uangalizi cha Palomar nchini Marekani ili kujaribu teknolojia ya mawasiliano ya leza ya anga za juu, kwa kutumia usimbaji wa leza ya karibu-infrared kuwasiliana data na timu duniani.Ili kufikia mwisho huu, detector na vifaa vyake vya mawasiliano vya laser vinahitaji kushinda angalau aina nne za matatizo.Kwa mtiririko huo, umbali wa mbali, upunguzaji wa ishara na kuingiliwa, kizuizi na ucheleweshaji wa bandwidth, kizuizi cha nishati na shida za kusambaza joto zinastahili kuzingatiwa.Watafiti kwa muda mrefu wametarajia na kujiandaa kwa shida hizi, na wamepitia mfululizo wa teknolojia muhimu, wakiweka msingi mzuri wa uchunguzi wa Roho kutekeleza majaribio ya mawasiliano ya laser ya anga.
Kwanza kabisa, kigunduzi cha Roho hutumia teknolojia ya upitishaji wa data ya kasi ya juu, boriti ya laser iliyochaguliwa kama njia ya upitishaji, iliyo nalaser yenye nguvu ya juutransmitter, kwa kutumia faida zamaambukizi ya laserkiwango na utulivu wa juu, kujaribu kuanzisha viungo vya mawasiliano ya laser katika mazingira ya kina ya nafasi.
Pili, ili kuboresha kutegemewa na uthabiti wa mawasiliano, kigunduzi cha Roho hutumia teknolojia bora ya usimbaji, ambayo inaweza kufikia kiwango cha juu cha utumaji data ndani ya kipimo data kidogo kwa kuboresha usimbaji data.Wakati huo huo, inaweza kupunguza kiwango cha makosa kidogo na kuboresha usahihi wa uwasilishaji wa data kwa kutumia teknolojia ya usimbaji wa kusahihisha makosa ya mbele.
Tatu, kwa usaidizi wa teknolojia ya akili ya kupanga na kudhibiti, uchunguzi hutambua matumizi bora ya rasilimali za mawasiliano.Teknolojia inaweza kurekebisha kiotomatiki itifaki za mawasiliano na viwango vya upitishaji kulingana na mabadiliko ya mahitaji ya kazi na mazingira ya mawasiliano, hivyo basi kuhakikisha matokeo bora ya mawasiliano chini ya hali finyu ya nishati.
Hatimaye, ili kuimarisha uwezo wa kupokea mawimbi, uchunguzi wa Roho hutumia teknolojia ya mapokezi ya mihimili mingi.Teknolojia hii hutumia antena nyingi za kupokea ili kuunda safu, ambayo inaweza kuongeza usikivu wa kupokea na utulivu wa ishara, na kisha kudumisha muunganisho thabiti wa mawasiliano katika mazingira magumu ya nafasi ya kina.
Faida ni dhahiri, zimefichwa kwa siri
ulimwengu wa nje si vigumu kupata kwambalezani kipengele cha msingi cha jaribio la mawasiliano ya anga za juu la uchunguzi wa Roho, kwa hivyo laser ina faida gani mahususi ili kusaidia maendeleo makubwa ya mawasiliano ya anga za juu?Nini siri?
Kwa upande mmoja, ongezeko la mahitaji ya data kubwa, picha za ubora wa juu na video kwa ajili ya misheni ya uchunguzi wa kina wa anga ni lazima kuhitaji viwango vya juu vya utumaji data kwa mawasiliano ya anga za juu.Katika uso wa umbali wa upitishaji wa mawasiliano ambao mara nyingi "huanza" na makumi ya mamilioni ya kilomita, mawimbi ya redio "hayana nguvu" polepole.
Ingawa mawasiliano ya leza husimba taarifa kwenye fotoni, ikilinganishwa na mawimbi ya redio, mawimbi ya mwanga ya karibu ya infrared yana urefu mdogo wa mawimbi na masafa ya juu zaidi, hivyo basi iwezekane kuunda "barabara kuu" ya anga yenye ufanisi zaidi na upitishaji wa taarifa laini.Hatua hii imethibitishwa awali katika majaribio ya awali ya anga ya chini ya Ardhi.Baada ya kuchukua hatua zinazofaa za kukabiliana na uingiliaji wa angahewa, kasi ya upitishaji wa data ya mfumo wa mawasiliano ya leza ilikuwa mara moja karibu mara 100 zaidi ya ile ya njia za awali za mawasiliano.
Muda wa kutuma: Feb-26-2024