हाल ही में, अमेरिकी स्पिरिट प्रोब ने 16 मिलियन किलोमीटर दूर स्थित जमीनी सुविधाओं के साथ एक डीप स्पेस लेजर संचार परीक्षण पूरा किया, जिससे अंतरिक्ष ऑप्टिकल संचार दूरी का एक नया रिकॉर्ड स्थापित हुआ। तो इसके क्या फायदे हैं?लेजर संचारतकनीकी सिद्धांतों और मिशन की आवश्यकताओं के आधार पर, इसे किन कठिनाइयों का सामना करना पड़ेगा? भविष्य में गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोग की क्या संभावनाएं हैं?
तकनीकी क्षेत्र में अभूतपूर्व प्रगति, चुनौतियों से डर नहीं
अंतरिक्ष अन्वेषण ब्रह्मांड की खोज में लगे अंतरिक्ष शोधकर्ताओं के लिए एक अत्यंत चुनौतीपूर्ण कार्य है। अंतरिक्ष यानों को दूरस्थ अंतरतारकीय अंतरिक्ष को पार करना होता है, चरम वातावरण और कठिन परिस्थितियों का सामना करना पड़ता है, मूल्यवान डेटा प्राप्त करना और प्रसारित करना होता है, और संचार प्रौद्योगिकी इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
का योजनाबद्ध आरेखगहरे अंतरिक्ष में लेजर संचारस्पिरिट उपग्रह जांच और जमीनी वेधशाला के बीच प्रयोग
13 अक्टूबर को स्पिरिट प्रोब लॉन्च किया गया, जिसने कम से कम आठ वर्षों तक चलने वाली एक खोज यात्रा की शुरुआत की। मिशन की शुरुआत में, इसने अमेरिका के पालोमर वेधशाला में स्थित हेल टेलीस्कोप के साथ मिलकर गहरे अंतरिक्ष में लेजर संचार तकनीक का परीक्षण किया, जिसमें पृथ्वी पर मौजूद टीमों के साथ डेटा का संचार करने के लिए निकट-अवरक्त लेजर कोडिंग का उपयोग किया गया। इस उद्देश्य के लिए, डिटेक्टर और इसके लेजर संचार उपकरण को कम से कम चार प्रकार की कठिनाइयों का सामना करना पड़ा। इनमें क्रमशः दूरी, सिग्नल क्षीणन और हस्तक्षेप, बैंडविड्थ सीमा और विलंब, ऊर्जा सीमा और ऊष्मा अपव्यय की समस्याएं शामिल हैं। शोधकर्ताओं ने इन कठिनाइयों का लंबे समय से अनुमान लगाया था और इनके लिए तैयारी की थी, और कई महत्वपूर्ण तकनीकों में सफलता हासिल की है, जिससे स्पिरिट प्रोब के लिए गहरे अंतरिक्ष में लेजर संचार प्रयोगों को अंजाम देने के लिए एक मजबूत आधार तैयार हुआ है।
सबसे पहले, स्पिरिट डिटेक्टर उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन तकनीक का उपयोग करता है, ट्रांसमिशन माध्यम के रूप में लेजर बीम का चयन करता है, और इसमें एक उपकरण लगा होता है।उच्च-शक्ति लेजरट्रांसमीटर, के लाभों का उपयोग करते हुएलेजर संचरणउच्च गति और स्थिरता के साथ, गहरे अंतरिक्ष वातावरण में लेजर संचार लिंक स्थापित करने का प्रयास किया जा रहा है।
दूसरे, संचार की विश्वसनीयता और स्थिरता को बेहतर बनाने के लिए, स्पिरिट डिटेक्टर कुशल कोडिंग तकनीक का उपयोग करता है, जो डेटा कोडिंग को अनुकूलित करके सीमित बैंडविड्थ के भीतर उच्च डेटा संचरण दर प्राप्त कर सकता है। साथ ही, यह फॉरवर्ड एरर करेक्शन कोडिंग तकनीक का उपयोग करके बिट त्रुटि दर को कम कर सकता है और डेटा संचरण की सटीकता में सुधार कर सकता है।
तीसरा, बुद्धिमान शेड्यूलिंग और नियंत्रण तकनीक की मदद से, जांच यंत्र संचार संसाधनों का अधिकतम उपयोग सुनिश्चित करता है। यह तकनीक कार्य की आवश्यकताओं और संचार वातावरण में होने वाले परिवर्तनों के अनुसार संचार प्रोटोकॉल और संचरण दरों को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकती है, जिससे सीमित ऊर्जा स्थितियों में भी सर्वोत्तम संचार परिणाम सुनिश्चित होते हैं।
अंत में, सिग्नल ग्रहण करने की क्षमता को बढ़ाने के लिए, स्पिरिट प्रोब मल्टी-बीम रिसेप्शन तकनीक का उपयोग करता है। यह तकनीक कई प्राप्त करने वाले एंटेना का उपयोग करके एक सरणी बनाती है, जो सिग्नल की ग्रहण संवेदनशीलता और स्थिरता को बढ़ा सकती है, और फिर जटिल गहरे अंतरिक्ष वातावरण में एक स्थिर संचार कनेक्शन बनाए रख सकती है।
इसके फायदे स्पष्ट हैं, रहस्य में छिपे हुए।
बाहरी दुनिया में यह पता लगाना मुश्किल नहीं है किलेज़रस्पिरिट प्रोब के गहरे अंतरिक्ष संचार परीक्षण का मूल तत्व लेजर है, तो गहरे अंतरिक्ष संचार में महत्वपूर्ण प्रगति में मदद करने के लिए लेजर के क्या विशिष्ट लाभ हैं? रहस्य क्या है?
एक ओर, गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण अभियानों के लिए विशाल डेटा, उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियों और वीडियो की बढ़ती मांग के कारण गहरे अंतरिक्ष संचार के लिए उच्च डेटा संचरण दरों की आवश्यकता होना तय है। वहीं दूसरी ओर, संचार संचरण की दूरी जो अक्सर करोड़ों किलोमीटर से शुरू होती है, उसे देखते हुए रेडियो तरंगें धीरे-धीरे अपनी शक्ति खोती जा रही हैं।
रेडियो तरंगों की तुलना में लेजर संचार फोटॉनों पर सूचना को एन्कोड करता है, जबकि निकट-अवरक्त प्रकाश तरंगों की तरंगदैर्ध्य संकरी और आवृत्ति अधिक होती है, जिससे अधिक कुशल और सुगम सूचना संचरण के साथ एक स्थानिक डेटा "राजमार्ग" बनाना संभव हो जाता है। इस बात की प्रारंभिक पुष्टि निम्न-पृथ्वी कक्षा के अंतरिक्ष प्रयोगों में हो चुकी है। प्रासंगिक अनुकूलन उपायों को अपनाने और वायुमंडलीय हस्तक्षेप को दूर करने के बाद, लेजर संचार प्रणाली की डेटा संचरण दर पूर्व संचार माध्यमों की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक हो गई थी।
पोस्ट करने का समय: 26 फरवरी 2024