Duela gutxi, AEBetako Spirit zundak espazio sakoneko laser komunikazio proba bat burutu zuen 16 milioi kilometrora dauden lurreko instalazioekin, espazioko komunikazio optikoen distantziako errekor berria ezarriz. Beraz, zeintzuk dira abantailak...laser komunikazioaPrintzipio teknikoetan eta misioaren eskakizunetan oinarrituta, zer zailtasun gainditu behar ditu? Zein da etorkizunean espazio sakonaren esplorazioaren arloan aplikatzeko aukera?
Aurrerapen teknologikoak, erronken beldurrik gabe
Espazio sakonaren esplorazioa oso erronka handiko zeregina da espazio-ikertzaileek unibertsoa esploratzen duten bitartean. Zundek espazio interestelarra zeharkatu behar dute, muturreko inguruneak eta baldintza gogorrak gainditu, datu baliotsuak eskuratu eta transmititu, eta komunikazio-teknologiak funtsezko zeregina betetzen du.
Eskema-diagramaespazio sakoneko laser komunikazioaSpirit satelite zunda eta lurreko behatokiaren arteko esperimentua
Urriaren 13an, Spirit zunda jaurti zen, gutxienez zortzi urte iraungo duen esplorazio bidaia bati hasiera emanez. Misioaren hasieran, Estatu Batuetako Palomar Behatokiko Hale teleskopioarekin lan egin zuen espazio sakoneko laser komunikazio teknologia probatzeko, infragorri hurbileko laser kodeketa erabiliz Lurreko taldeekin datuak komunikatzeko. Horretarako, detektagailuak eta bere laser komunikazio ekipamenduak gutxienez lau zailtasun mota gainditu behar dituzte. Hurrestez hurren, urrutiko distantzia, seinalearen ahultzea eta interferentzia, banda zabaleraren muga eta atzerapena, energiaren muga eta beroaren xahutze arazoek arreta merezi dute. Ikertzaileek aspalditik aurreikusi eta prestatu dituzte zailtasun horiek, eta hainbat teknologia gako gainditu dituzte, Spirit zundak espazio sakoneko laser komunikazio esperimentuak egiteko oinarri ona ezarriz.
Lehenik eta behin, Spirit detektagailuak abiadura handiko datu-transmisio teknologia erabiltzen du, laser izpia transmisio-euskarri gisa hautatuta, eta hornituta dago...potentzia handiko laserratransmisorea, abantailak erabilizlaser transmisioaabiadura eta egonkortasun handia, espazio sakoneko ingurunean laser komunikazio loturak ezartzen saiatuz.
Bigarrenik, komunikazioaren fidagarritasuna eta egonkortasuna hobetzeko, Spirit detektagailuak kodeketa-teknologia eraginkorra erabiltzen du, eta horri esker, datuen transmisio-tasa handiagoa lor daiteke banda-zabalera mugatuaren barruan, datuen kodeketa optimizatuz. Aldi berean, bit-erroreen tasa murriztu eta datuen transmisioaren zehaztasuna hobetu dezake aurreranzko erroreen zuzenketa kodeketaren teknologia erabiliz.
Hirugarrenik, programazio eta kontrol teknologia adimendunaren laguntzarekin, zundak komunikazio baliabideen erabilera optimoa lortzen du. Teknologiak automatikoki doi ditzake komunikazio protokoloak eta transmisio-tasak zereginen eskakizunen eta komunikazio ingurunearen aldaketen arabera, horrela komunikazio emaitzarik onenak bermatuz energia mugatuko baldintzetan.
Azkenik, seinalea jasotzeko gaitasuna hobetzeko, Spirit zundak izpi anitzeko harrera-teknologia erabiltzen du. Teknologia honek hainbat harrera-antena erabiltzen ditu sare bat osatzeko, eta horrek harrera-sentsibilitatea eta seinalearen egonkortasuna hobetu ditzake, eta gero komunikazio-konexio egonkorra mantendu espazio sakoneko ingurune konplexuan.
Abantailak nabariak dira, sekretuan ezkutatuta
Kanpoko mundua ez da zaila aurkitzealaserraSpirit zundak espazio sakoneko komunikazio-probaren elementu nagusia da, beraz, zer abantaila zehatz ditu laserrak espazio sakoneko komunikazioaren aurrerapen nabarmena laguntzeko? Zein da misterioa?
Alde batetik, espazio sakoneko esplorazio misioetarako datu masiboen, bereizmen handiko irudien eta bideoen eskaria gero eta handiagoa dela eta, espazio sakoneko komunikazioetarako datu-transmisio-tasa handiagoak beharko dira. Komunikazio-transmisio-distantzia askotan hamarnaka milioi kilometrotan "hasteko" joeraren aurrean, irrati-uhinak pixkanaka "potentziarik gabe" daude.
Laser bidezko komunikazioak fotoien informazioa kodetzen duen bitartean, irrati-uhinekin alderatuta, infragorri hurbileko argi-uhinek uhin-luzera estuagoa eta maiztasun handiagoa dute, eta horrek datu espazialen "autobide" bat eraikitzea ahalbidetzen du, informazio-transmisio eraginkorragoa eta leunagoarekin. Puntu hau aurretik egiaztatu da Lurraren orbita baxuko lehen espazio-esperimentuetan. Egokitzapen-neurri egokiak hartu eta interferentzia atmosferikoak gainditu ondoren, laser bidezko komunikazio-sistemaren datu-transmisio-tasa aurreko komunikazio-bideena baino ia 100 aldiz handiagoa zen.
Argitaratze data: 2024ko otsailaren 26a