ஆழமான விண்வெளி லேசர் தொடர்பு பதிவு, கற்பனைக்கு எவ்வளவு இடம்? பகுதி ஒன்று

சமீபத்தில், யுஎஸ் ஸ்பிரிட் ஆய்வு 16 மில்லியன் கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ள தரை வசதிகளுடன் கூடிய ஆழமான விண்வெளி லேசர் தொடர்பு சோதனையை முடித்து, புதிய விண்வெளி ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் தொலைவு சாதனையை உருவாக்கியது. அதனால் என்ன நன்மைகள்லேசர் தொடர்பு? தொழில்நுட்பக் கோட்பாடுகள் மற்றும் பணித் தேவைகளின் அடிப்படையில், அது என்ன சிரமங்களைக் கடக்க வேண்டும்? எதிர்காலத்தில் ஆழமான விண்வெளி ஆய்வுத் துறையில் அதன் பயன்பாட்டின் வாய்ப்பு என்ன?

தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், சவால்களுக்கு பயப்படுவதில்லை
பிரபஞ்சத்தை ஆராயும் விண்வெளி ஆராய்ச்சியாளர்களின் போக்கில் ஆழமான விண்வெளி ஆய்வு என்பது மிகவும் சவாலான பணியாகும். ஆய்வுகள் தொலைதூர விண்மீன் இடைவெளியைக் கடக்க வேண்டும், தீவிர சூழல்கள் மற்றும் கடுமையான நிலைமைகளைக் கடக்க வேண்டும், மதிப்புமிக்க தரவைப் பெறவும் அனுப்பவும் வேண்டும், மேலும் தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

திட்ட வரைபடம்ஆழமான விண்வெளி லேசர் தொடர்புஸ்பிரிட் செயற்கைக்கோள் ஆய்வு மற்றும் தரை கண்காணிப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சோதனை

அக்டோபர் 13 அன்று, ஸ்பிரிட் ஆய்வு தொடங்கப்பட்டது, இது குறைந்தது எட்டு ஆண்டுகள் நீடிக்கும் ஒரு ஆய்வுப் பயணத்தைத் தொடங்குகிறது. பணியின் தொடக்கத்தில், பூமியில் உள்ள குழுக்களுடன் தரவைத் தொடர்புகொள்வதற்கு அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு லேசர் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி, ஆழமான-விண்வெளி லேசர் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தை சோதிக்க, அமெரிக்காவில் உள்ள பலோமர் ஆய்வகத்தில் உள்ள ஹேல் தொலைநோக்கியுடன் இணைந்து பணியாற்றியது. இந்த முடிவுக்கு, கண்டறிதல் மற்றும் அதன் லேசர் தொடர்பு சாதனங்கள் குறைந்தது நான்கு வகையான சிரமங்களை கடக்க வேண்டும். முறையே, தொலைதூரத் தொலைவு, சிக்னல் குறைதல் மற்றும் குறுக்கீடு, அலைவரிசை வரம்பு மற்றும் தாமதம், ஆற்றல் வரம்பு மற்றும் வெப்பச் சிதறல் சிக்கல்கள் ஆகியவை கவனத்திற்குரியவை. ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீண்டகாலமாக இந்த சிரமங்களை எதிர்நோக்கி தயார் நிலையில் உள்ளனர், மேலும் தொடர்ச்சியான முக்கிய தொழில்நுட்பங்களை உடைத்து, ஆழமான விண்வெளி லேசர் தொடர்பு சோதனைகளை மேற்கொள்ள ஸ்பிரிட் ஆய்வுக்கு நல்ல அடித்தளத்தை அமைத்துள்ளனர்.
முதலாவதாக, ஸ்பிரிட் டிடெக்டர் அதிவேக தரவு பரிமாற்ற தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட லேசர் கற்றை பரிமாற்ற ஊடகமாக, பொருத்தப்பட்டுள்ளது.உயர் சக்தி லேசர்டிரான்ஸ்மிட்டர், நன்மைகளைப் பயன்படுத்திலேசர் பரிமாற்றம்விகிதம் மற்றும் உயர் நிலைத்தன்மை, ஆழமான விண்வெளி சூழலில் லேசர் தொடர்பு இணைப்புகளை நிறுவ முயற்சிக்கிறது.
இரண்டாவதாக, தகவல்தொடர்புகளின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்காக, ஸ்பிரிட் டிடெக்டர் திறமையான குறியீட்டு தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்கிறது, இது தரவு குறியீட்டு முறையை மேம்படுத்துவதன் மூலம் வரையறுக்கப்பட்ட அலைவரிசைக்குள் அதிக தரவு பரிமாற்ற வீதத்தை அடைய முடியும். அதே நேரத்தில், இது பிட் பிழை விகிதத்தைக் குறைக்கலாம் மற்றும் முன்னோக்கி பிழை திருத்தம் குறியீட்டு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி தரவு பரிமாற்றத்தின் துல்லியத்தை மேம்படுத்தலாம்.
மூன்றாவதாக, அறிவார்ந்த திட்டமிடல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பத்தின் உதவியுடன், தகவல்தொடர்பு வளங்களின் உகந்த பயன்பாட்டை ஆய்வு உணர்கிறது. தொழில்நுட்பமானது, பணித் தேவைகள் மற்றும் தகவல் தொடர்புச் சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள் மற்றும் பரிமாற்ற விகிதங்களை தானாகவே சரிசெய்ய முடியும், இதனால் வரையறுக்கப்பட்ட ஆற்றல் நிலைமைகளின் கீழ் சிறந்த தகவல் தொடர்பு முடிவுகளை உறுதி செய்கிறது.
இறுதியாக, சிக்னல் வரவேற்பு திறனை மேம்படுத்த, ஸ்பிரிட் ஆய்வு பல பீம் வரவேற்பு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் ஒரு வரிசையை உருவாக்க பல பெறும் ஆண்டெனாக்களைப் பயன்படுத்துகிறது, இது சிக்னலின் பெறும் உணர்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, பின்னர் சிக்கலான ஆழமான விண்வெளி சூழலில் நிலையான தொடர்பு இணைப்பை பராமரிக்கிறது.

நன்மைகள் வெளிப்படையானவை, இரகசியத்தில் மறைக்கப்பட்டுள்ளன
வெளியுலகம் அதைக் கண்டுபிடிப்பது கடினம் அல்லலேசர்ஸ்பிரிட் ஆய்வின் ஆழமான விண்வெளி தொடர்பு சோதனையின் முக்கிய உறுப்பு, எனவே ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்புகளின் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்திற்கு லேசர் என்ன குறிப்பிட்ட நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது? என்ன மர்மம்?
ஒருபுறம், ஆழமான விண்வெளி ஆய்வு பணிகளுக்கான பாரிய தரவு, உயர் தெளிவுத்திறன் படங்கள் மற்றும் வீடியோக்களுக்கான வளர்ந்து வரும் தேவை ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்புகளுக்கு அதிக தரவு பரிமாற்ற விகிதங்கள் தேவைப்படும். பல்லாயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர்களுடன் அடிக்கடி "தொடங்கும்" தகவல் பரிமாற்ற தூரத்தின் முகத்தில், ரேடியோ அலைகள் படிப்படியாக "சக்தியற்றவை".
ரேடியோ அலைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​லேசர் தகவல்தொடர்பு ஃபோட்டான்கள் பற்றிய தகவல்களை குறியாக்கம் செய்யும் போது, ​​அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு ஒளி அலைகள் குறுகிய அலைநீளம் மற்றும் அதிக அதிர்வெண் கொண்டவை, மேலும் திறமையான மற்றும் மென்மையான தகவல் பரிமாற்றத்துடன் ஒரு இடஞ்சார்ந்த தரவு "நெடுஞ்சாலை" உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது. இந்த புள்ளி ஆரம்ப குறைந்த பூமி சுற்றுப்பாதை விண்வெளி சோதனைகளில் முதற்கட்டமாக சரிபார்க்கப்பட்டது. பொருத்தமான தகவமைப்பு நடவடிக்கைகளை எடுத்து வளிமண்டல குறுக்கீட்டை முறியடித்த பிறகு, லேசர் தகவல்தொடர்பு அமைப்பின் தரவு பரிமாற்ற வீதம் முந்தைய தகவல் தொடர்பு வழிமுறைகளை விட கிட்டத்தட்ட 100 மடங்கு அதிகமாக இருந்தது.