תקליט תקשורת לייזר בחלל העמוק, כמה מקום לדמיון? חלק שני

היתרונות ברורים, חבויים בסוד
מצד שני, טכנולוגיית תקשורת לייזר ניתנת להתאמה טובה יותר לסביבת החלל העמוק. בסביבת החלל העמוק, הגשושית צריכה להתמודד עם קרניים קוסמיות הנפוצות, אך גם כדי להתגבר על פסולת שמימית, אבק ומכשולים אחרים במסע הקשה דרך חגורת האסטרואידים, טבעות כוכבי לכת גדולות וכן הלאה, אותות רדיו רגישים יותר להפרעות.
מהות הלייזר היא קרן פוטון המוקרן על ידי אטומים מעוררים, שבה לפוטונים יש תכונות אופטיות עקביות ביותר, כיווניות טובה ויתרונות אנרגטיים ברורים. עם יתרונותיו הטבועים,לייזריםיכולים להסתגל טוב יותר לסביבת החלל העמוקה המורכבת ולבנות קשרי תקשורת יציבים ואמינים יותר.
עם זאת, אםתקשורת לייזרכדי להשיג את האפקט הרצוי, עליו לבצע עבודה טובה של יישור מדויק. במקרה של לוויין ה-Spirit, מערכת ההכוונה, הניווט והבקרה של מחשב הטיסה הראשי מילאה תפקיד מפתח, מה שנקרא "מערכת הצבעה, רכישה ומעקב" כדי להבטיח שמסוף התקשורת בלייזר ומכשיר החיבור של צוות כדור הארץ תמיד ישמרו על יישור מדויק, להבטיח תקשורת יציבה, אך גם להפחית ביעילות את שיעור שגיאות התקשורת ולשפר את דיוק העברת הנתונים.
בנוסף, יישור מדויק זה יכול לעזור לכנפי השמש לספוג כמה שיותר אור שמש, ולספק אנרגיה בשפע עבורציוד תקשורת לייזר.
כמובן, אין להשתמש ביעילות בשום כמות אנרגיה. אחד היתרונות של תקשורת לייזר הוא יעילות ניצול אנרגיה גבוהה, שיכולה לחסוך יותר אנרגיה מאשר תקשורת רדיו מסורתית, ולהפחית את הנטל שלגלאי חלל עמוקבתנאי אספקת אנרגיה מוגבלים, ולאחר מכן להאריך את טווח הטיסה וזמן העבודה שלגלאים, ולקצור תוצאות מדעיות נוספות.
בנוסף, בהשוואה לתקשורת רדיו מסורתית, לתקשורת לייזר יש תיאורטית ביצועים טובים יותר בזמן אמת. זה חשוב מאוד לחקר החלל העמוק, ועוזר למדענים להשיג נתונים בזמן ולבצע מחקרים אנליטיים. עם זאת, ככל שמרחק התקשורת גדל, תופעת העיכוב תתברר בהדרגה, ויש לבחון את היתרון של תקשורת לייזר בזמן אמת.

במבט לעתיד, אפשר יותר
כיום, חקר החלל העמוק ועבודת התקשורת עומדות בפני אתגרים רבים, אך עם ההתפתחות המתמשכת של המדע והטכנולוגיה, צפוי כי בעתיד ייעשה שימוש במגוון אמצעים כדי לפתור את הבעיה.
לדוגמה, על מנת להתגבר על הקשיים הנגרמים ממרחק התקשורת, גשושית החלל העמוק העתידית עשויה להיות שילוב של תקשורת בתדר גבוה וטכנולוגיית תקשורת לייזר. ציוד תקשורת בתדר גבוה יכול לספק עוצמת אות גבוהה יותר ולשפר את יציבות התקשורת, בעוד שלתקשורת לייזר יש קצב שידור גבוה יותר ושיעור שגיאות נמוך יותר, ויש לצפות שהחזקים והחזקים יוכלו לאחד כוחות כדי לתרום לתוצאות תקשורת למרחקים ארוכים יותר ויעילות יותר.

איור 1. מבחן תקשורת לייזר מוקדם במסלול נמוך של כדור הארץ
באופן ספציפי לפרטי טכנולוגיית תקשורת הלייזר, על מנת לשפר את ניצול רוחב הפס ולהפחית את זמן ההשהיה, צפויות חלליות חלל עמוק להשתמש בטכנולוגיית קידוד ודחיסה חכמה מתקדמת יותר. במילים פשוטות, בהתאם לשינויים בסביבת התקשורת, ציוד התקשורת בלייזר של חללית החלל העמוק העתידית יתאים אוטומטית את מצב הקידוד ואת אלגוריתם הדחיסה, וישאף להשיג את אפקט העברת הנתונים הטוב ביותר, לשפר את קצב השידור ולהקל על מידת העיכוב.
על מנת להתגבר על אילוצי האנרגיה במשימות חקר חלל עמוק ולפתור את צורכי פיזור החום, הגשושית תשתמש בהכרח בטכנולוגיית צריכת אנרגיה נמוכה וטכנולוגיית תקשורת ירוקה בעתיד, אשר לא רק יפחיתו את צריכת האנרגיה של מערכת התקשורת, אלא גם ישיגו ניהול חום ופיזור חום יעילים. אין ספק שעם היישום המעשי והפופולריות של טכנולוגיות אלו, מערכת התקשורת בלייזר של גשושות חלל עמוק צפויה לפעול בצורה יציבה יותר, והסיבולת תשתפר משמעותית.
עם ההתקדמות המתמשכת של בינה מלאכותית וטכנולוגיית אוטומציה, צפויים חלליות חלל עמוק להשלים משימות בצורה אוטונומית ויעילה יותר בעתיד. לדוגמה, באמצעות כללים ואלגוריתמים מוגדרים מראש, הגלאי יכול לממש עיבוד נתונים אוטומטי ובקרת שידור חכמה, למנוע "חסימת" מידע ולשפר את יעילות התקשורת. במקביל, בינה מלאכותית וטכנולוגיית אוטומציה יסייעו גם לחוקרים להפחית שגיאות תפעוליות ולשפר את הדיוק והאמינות של משימות גילוי, וגם מערכות תקשורת לייזר ייהנו מכך.
אחרי הכל, תקשורת לייזר אינה כל יכולה, ומשימות חקר חלל עתידיות עשויות לממש בהדרגה את שילובם של אמצעי תקשורת מגוונים. באמצעות שימוש מקיף בטכנולוגיות תקשורת שונות, כגון תקשורת רדיו, תקשורת לייזר, תקשורת אינפרא אדום וכו', הגלאי יכול להפיק את אפקט התקשורת הטוב ביותר בתחומים מרובי נתיבים ותדרים מרובים, ולשפר את אמינות ויציבות התקשורת. במקביל, שילוב אמצעי תקשורת מגוונים מסייע בהשגת עבודה שיתופית מרובת משימות, שיפור הביצועים המקיפים של גלאים, ולאחר מכן קידום סוגים ומספרים רבים יותר של גלאים לביצוע משימות מורכבות יותר בחלל העמוק.