డీప్ స్పేస్ లేజర్ కమ్యూనికేషన్ రికార్డ్, ఊహకు ఎంత స్థలం? మొదటి భాగం

ఇటీవల, US స్పిరిట్ ప్రోబ్ 16 మిలియన్ కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉన్న గ్రౌండ్ సౌకర్యాలతో డీప్ స్పేస్ లేజర్ కమ్యూనికేషన్ పరీక్షను పూర్తి చేసింది, కొత్త స్పేస్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ దూర రికార్డును నెలకొల్పింది. కాబట్టి ప్రయోజనాలు ఏమిటిలేజర్ కమ్యూనికేషన్? సాంకేతిక సూత్రాలు మరియు మిషన్ అవసరాల ఆధారంగా, అది ఏ ఇబ్బందులను అధిగమించాలి? భవిష్యత్తులో లోతైన అంతరిక్ష అన్వేషణ రంగంలో దాని అప్లికేషన్ యొక్క అవకాశం ఏమిటి?

సాంకేతిక పురోగతులు, సవాళ్లకు భయపడరు
విశ్వాన్ని అన్వేషించే అంతరిక్ష పరిశోధకుల క్రమంలో లోతైన అంతరిక్ష పరిశోధన అనేది చాలా సవాలుతో కూడుకున్న పని. ప్రోబ్స్ సుదూర నక్షత్ర అంతరిక్షాన్ని దాటాలి, విపరీతమైన వాతావరణాలు మరియు కఠినమైన పరిస్థితులను అధిగమించాలి, విలువైన డేటాను పొందాలి మరియు ప్రసారం చేయాలి మరియు కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.

యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రండీప్ స్పేస్ లేజర్ కమ్యూనికేషన్స్పిరిట్ శాటిలైట్ ప్రోబ్ మరియు గ్రౌండ్ అబ్జర్వేటరీ మధ్య ప్రయోగం

అక్టోబర్ 13న, స్పిరిట్ ప్రోబ్ ప్రారంభించబడింది, ఇది కనీసం ఎనిమిదేళ్లపాటు సాగే అన్వేషణ ప్రయాణాన్ని ప్రారంభించింది. మిషన్ ప్రారంభంలో, ఇది యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని పాలోమార్ అబ్జర్వేటరీలోని హేల్ టెలిస్కోప్‌తో డీప్-స్పేస్ లేజర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీని పరీక్షించడానికి పనిచేసింది, భూమిపై ఉన్న బృందాలతో డేటాను కమ్యూనికేట్ చేయడానికి సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్ కోడింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. దీని కోసం, డిటెక్టర్ మరియు దాని లేజర్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు కనీసం నాలుగు రకాల ఇబ్బందులను అధిగమించాలి. వరుసగా, సుదూర దూరం, సిగ్నల్ అటెన్యూయేషన్ మరియు జోక్యం, బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితి మరియు ఆలస్యం, శక్తి పరిమితి మరియు వేడి వెదజల్లడం సమస్యలు దృష్టికి అర్హమైనవి. పరిశోధకులు ఈ ఇబ్బందులను చాలా కాలంగా ఊహించి, వాటి కోసం సిద్ధమయ్యారు మరియు అనేక కీలక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల శ్రేణిని అధిగమించారు, లోతైన అంతరిక్ష లేజర్ కమ్యూనికేషన్ ప్రయోగాలను నిర్వహించడానికి స్పిరిట్ ప్రోబ్‌కు మంచి పునాది వేశారు.
అన్నింటిలో మొదటిది, స్పిరిట్ డిటెక్టర్ హై-స్పీడ్ డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తుంది, ట్రాన్స్‌మిషన్ మాధ్యమంగా ఎంపిక చేయబడిన లేజర్ పుంజం.అధిక శక్తి లేజర్ట్రాన్స్మిటర్, ప్రయోజనాలను ఉపయోగించడంలేజర్ ప్రసారంరేటు మరియు అధిక స్థిరత్వం, లోతైన అంతరిక్ష వాతావరణంలో లేజర్ కమ్యూనికేషన్ లింక్‌లను ఏర్పాటు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.
రెండవది, కమ్యూనికేషన్ యొక్క విశ్వసనీయత మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, స్పిరిట్ డిటెక్టర్ సమర్థవంతమైన కోడింగ్ టెక్నాలజీని అవలంబిస్తుంది, ఇది డేటా కోడింగ్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా పరిమిత బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో అధిక డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ రేటును సాధించగలదు. అదే సమయంలో, ఇది ఫార్వర్డ్ ఎర్రర్ కరెక్షన్ కోడింగ్ యొక్క సాంకేతికతను ఉపయోగించడం ద్వారా బిట్ ఎర్రర్ రేటును తగ్గిస్తుంది మరియు డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
మూడవదిగా, ఇంటెలిజెంట్ షెడ్యూలింగ్ మరియు కంట్రోల్ టెక్నాలజీ సహాయంతో, ప్రోబ్ కమ్యూనికేషన్ వనరుల యొక్క సరైన వినియోగాన్ని గుర్తిస్తుంది. సాంకేతికత పని అవసరాలు మరియు కమ్యూనికేషన్ వాతావరణంలో మార్పులకు అనుగుణంగా కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లు మరియు ప్రసార రేట్లను స్వయంచాలకంగా సర్దుబాటు చేయగలదు, తద్వారా పరిమిత శక్తి పరిస్థితులలో ఉత్తమ కమ్యూనికేషన్ ఫలితాలను నిర్ధారిస్తుంది.
చివరగా, సిగ్నల్ రిసెప్షన్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, స్పిరిట్ ప్రోబ్ మల్టీ-బీమ్ రిసెప్షన్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ సాంకేతికత శ్రేణిని రూపొందించడానికి బహుళ స్వీకరించే యాంటెన్నాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది సిగ్నల్ యొక్క స్వీకరించే సున్నితత్వం మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, ఆపై సంక్లిష్టమైన లోతైన అంతరిక్ష వాతావరణంలో స్థిరమైన కమ్యూనికేషన్ కనెక్షన్‌ను నిర్వహిస్తుంది.

ప్రయోజనాలు స్పష్టంగా ఉన్నాయి, రహస్యంగా దాగి ఉన్నాయి
బయటి ప్రపంచం కనుక్కోవడం కష్టం కాదులేజర్స్పిరిట్ ప్రోబ్ యొక్క డీప్ స్పేస్ కమ్యూనికేషన్ టెస్ట్ యొక్క ప్రధాన అంశం, కాబట్టి డీప్ స్పేస్ కమ్యూనికేషన్ యొక్క గణనీయమైన పురోగతికి సహాయపడటానికి లేజర్ ఏ నిర్దిష్ట ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది? మిస్టరీ ఏమిటి?
ఒకవైపు, డీప్ స్పేస్ ఎక్స్‌ప్లోరేషన్ మిషన్‌ల కోసం భారీ డేటా, హై-రిజల్యూషన్ ఇమేజ్‌లు మరియు వీడియోల కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్ డీప్ స్పేస్ కమ్యూనికేషన్‌ల కోసం అధిక డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ రేట్లు అవసరం. పది లక్షల కిలోమీటర్లతో తరచుగా “ప్రారంభమయ్యే” కమ్యూనికేషన్ ప్రసార దూరం నేపథ్యంలో, రేడియో తరంగాలు క్రమంగా “శక్తిహీనంగా” ఉంటాయి.
రేడియో తరంగాలతో పోలిస్తే, లేజర్ కమ్యూనికేషన్ ఫోటాన్‌లపై సమాచారాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది, సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతి తరంగాలు ఇరుకైన తరంగదైర్ఘ్యం మరియు అధిక పౌనఃపున్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది మరింత సమర్థవంతమైన మరియు మృదువైన సమాచార ప్రసారంతో ప్రాదేశిక డేటా “హైవే”ని నిర్మించడం సాధ్యపడుతుంది. ప్రారంభ తక్కువ-భూమి కక్ష్య అంతరిక్ష ప్రయోగాలలో ఈ పాయింట్ ప్రాథమికంగా ధృవీకరించబడింది. సంబంధిత అనుకూల చర్యలు తీసుకున్న తర్వాత మరియు వాతావరణ జోక్యాన్ని అధిగమించిన తర్వాత, లేజర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ యొక్క డేటా ట్రాన్స్మిషన్ రేటు మునుపటి కమ్యూనికేషన్ మార్గాల కంటే దాదాపు 100 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంది.