ഡീപ് സ്പേസ് ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ റെക്കോർഡ്, ഭാവനയ്ക്ക് എത്രത്തോളം ഇടമുണ്ട്? ഒന്നാം ഭാഗം

അടുത്തിടെ, യുഎസ് സ്പിരിറ്റ് പ്രോബ് 16 ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള ഭൂഗർഭ സൗകര്യങ്ങളോടെ ഒരു ഡീപ് സ്പേസ് ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പരീക്ഷണം പൂർത്തിയാക്കി, ഒരു പുതിയ ബഹിരാകാശ ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ദൂര റെക്കോർഡ് സ്ഥാപിച്ചു. അപ്പോൾ ഇതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?ലേസർ ആശയവിനിമയം? സാങ്കേതിക തത്വങ്ങളുടെയും ദൗത്യ ആവശ്യകതകളുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ, എന്തെല്ലാം ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്? ഭാവിയിൽ ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ പര്യവേഷണ മേഖലയിൽ അതിന്റെ പ്രയോഗത്തിന്റെ സാധ്യത എന്താണ്?

വെല്ലുവിളികളെ ഭയപ്പെടാതെ, സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ
പ്രപഞ്ചം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്ന ബഹിരാകാശ ഗവേഷകരുടെ ഗതിയിൽ ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണം വളരെ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ഒരു ജോലിയാണ്. പേടകങ്ങൾക്ക് വിദൂര നക്ഷത്രാന്തര ബഹിരാകാശം കടക്കേണ്ടതുണ്ട്, അങ്ങേയറ്റത്തെ പരിതസ്ഥിതികളെയും കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളെയും മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്, വിലയേറിയ ഡാറ്റ നേടുകയും കൈമാറുകയും വേണം, കൂടാതെ ആശയവിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യയും നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

ന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രംഡീപ് സ്പേസ് ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്പിരിറ്റ് ഉപഗ്രഹ പേടകവും ഭൂമി നിരീക്ഷണാലയവും തമ്മിലുള്ള പരീക്ഷണം

ഒക്ടോബർ 13 ന്, സ്പിരിറ്റ് പ്രോബ് വിക്ഷേപിച്ചു, കുറഞ്ഞത് എട്ട് വർഷം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന പര്യവേക്ഷണ യാത്ര ആരംഭിച്ചു. ദൗത്യത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ പാലോമർ ഒബ്സർവേറ്ററിയിലെ ഹെയ്ൽ ടെലിസ്കോപ്പുമായി ചേർന്ന് ഡീപ്-സ്പേസ് ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ പരീക്ഷിച്ചു, ഭൂമിയിലെ ടീമുകളുമായി ഡാറ്റ ആശയവിനിമയം നടത്താൻ നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് ലേസർ കോഡിംഗ് ഉപയോഗിച്ചു. ഇതിനായി, ഡിറ്റക്ടറും അതിന്റെ ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങളും കുറഞ്ഞത് നാല് തരം ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതനുസരിച്ച്, വിദൂര ദൂരം, സിഗ്നൽ അറ്റൻവേഷൻ, ഇടപെടൽ, ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പരിമിതിയും കാലതാമസവും, ഊർജ്ജ പരിമിതിയും താപ വിസർജ്ജന പ്രശ്നങ്ങളും ശ്രദ്ധ അർഹിക്കുന്നു. ഗവേഷകർ വളരെക്കാലമായി ഈ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾക്കായി കാത്തിരിക്കുകയും തയ്യാറെടുക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ നിരവധി പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകളിലൂടെ കടന്നുപോയി, ഡീപ് സ്പേസ് ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നതിന് സ്പിരിറ്റ് പ്രോബിന് നല്ല അടിത്തറ പാകി.
ഒന്നാമതായി, സ്പിരിറ്റ് ഡിറ്റക്ടർ ഹൈ-സ്പീഡ് ഡാറ്റ ട്രാൻസ്മിഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത ലേസർ ബീം, ഒരു സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നുഉയർന്ന പവർ ലേസർട്രാൻസ്മിറ്റർ, ന്റെ ഗുണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്ലേസർ ട്രാൻസ്മിഷൻവേഗതയും ഉയർന്ന സ്ഥിരതയും, ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ലേസർ ആശയവിനിമയ ലിങ്കുകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.
രണ്ടാമതായി, ആശയവിനിമയത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യതയും സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി, സ്പിരിറ്റ് ഡിറ്റക്ടർ കാര്യക്ഷമമായ കോഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിക്കുന്നു, ഇത് ഡാറ്റ കോഡിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ പരിമിതമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തിനുള്ളിൽ ഉയർന്ന ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്ക് കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. അതേ സമയം, ഫോർവേഡ് എറർ കറക്ഷൻ കോഡിംഗിന്റെ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ബിറ്റ് പിശക് നിരക്ക് കുറയ്ക്കാനും ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഇതിന് കഴിയും.
മൂന്നാമതായി, ഇന്റലിജന്റ് ഷെഡ്യൂളിംഗ് ആൻഡ് കൺട്രോൾ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സഹായത്തോടെ, ആശയവിനിമയ സ്രോതസ്സുകളുടെ ഒപ്റ്റിമൽ ഉപയോഗം അന്വേഷണം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നു. ടാസ്‌ക് ആവശ്യകതകളിലെയും ആശയവിനിമയ അന്തരീക്ഷത്തിലെയും മാറ്റങ്ങൾക്ക് അനുസൃതമായി ആശയവിനിമയ പ്രോട്ടോക്കോളുകളും ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്കുകളും സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് യാന്ത്രികമായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ പരിമിതമായ ഊർജ്ജ സാഹചര്യങ്ങളിൽ മികച്ച ആശയവിനിമയ ഫലങ്ങൾ ഉറപ്പാക്കുന്നു.
അവസാനമായി, സിഗ്നൽ സ്വീകരണ ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി, സ്പിരിറ്റ് പ്രോബ് മൾട്ടി-ബീം സ്വീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒന്നിലധികം സ്വീകരിക്കുന്ന ആന്റിനകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു അറേ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് സിഗ്നലിന്റെ സ്വീകരിക്കുന്ന സംവേദനക്ഷമതയും സ്ഥിരതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും തുടർന്ന് സങ്കീർണ്ണമായ ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ പരിതസ്ഥിതിയിൽ സ്ഥിരതയുള്ള ആശയവിനിമയ ബന്ധം നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യും.

ഗുണങ്ങൾ വ്യക്തമാണ്, രഹസ്യത്തിൽ മറഞ്ഞിരിക്കുന്നു
പുറം ലോകം കണ്ടെത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല,ലേസർസ്പിരിറ്റ് പ്രോബിന്റെ ഡീപ് സ്പേസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റിന്റെ കാതലായ ഘടകമാണ് ലേസർ, അപ്പോൾ ഡീപ് സ്പേസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്റെ ഗണ്യമായ പുരോഗതിയെ സഹായിക്കുന്നതിന് ലേസറിന് എന്തെല്ലാം പ്രത്യേക ഗുണങ്ങളുണ്ട്? എന്താണ് നിഗൂഢത?
ഒരു വശത്ത്, ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണ ദൗത്യങ്ങൾക്കായി വമ്പിച്ച ഡാറ്റ, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ചിത്രങ്ങൾ, വീഡിയോകൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യം, ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ ആശയവിനിമയങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്കുകൾ ആവശ്യമായി വരുമെന്ന് ഉറപ്പാണ്. ദശലക്ഷക്കണക്കിന് കിലോമീറ്ററുകൾ കൊണ്ട് പലപ്പോഴും "ആരംഭിക്കുന്ന" ആശയവിനിമയ ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ ക്രമേണ "ശക്തിയില്ലാത്തതായി" മാറുന്നു.
റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ലേസർ ആശയവിനിമയം ഫോട്ടോണുകളിലെ വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾക്ക് ഇടുങ്ങിയ തരംഗദൈർഘ്യവും ഉയർന്ന ആവൃത്തിയും ഉണ്ട്, ഇത് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും സുഗമവുമായ വിവര കൈമാറ്റത്തോടെ ഒരു സ്പേഷ്യൽ ഡാറ്റ "ഹൈവേ" നിർമ്മിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ താഴ്ന്ന ഭ്രമണപഥത്തിലെ ആദ്യകാല ബഹിരാകാശ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഈ പോയിന്റ് പ്രാഥമികമായി സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രസക്തമായ അഡാപ്റ്റീവ് നടപടികൾ സ്വീകരിച്ച് അന്തരീക്ഷ ഇടപെടലിനെ മറികടന്ന ശേഷം, ലേസർ ആശയവിനിമയ സംവിധാനത്തിന്റെ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്ക് ഒരുകാലത്ത് മുൻ ആശയവിനിമയ മാർഗങ്ങളേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് കൂടുതലായിരുന്നു.