ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது

"ரேடியோ அலைவரிசை தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றத்திற்கு நடைமுறையில் இடமில்லை. எளிய தீர்வுகள் முடிவடைகின்றன"

நவம்பர் 26, 2018 அன்று மாஸ்கோ நேரப்படி 22:53 மணிக்கு, நாசா மீண்டும் அதைச் செய்தது - வளிமண்டலத்தில் நுழைந்து, இறங்குதல் மற்றும் தரையிறங்கும் சூழ்ச்சிகளுக்குப் பிறகு இன்சைட் ஆய்வு செவ்வாய் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் வெற்றிகரமாக தரையிறங்கியது, பின்னர் அவை “ஆறரை நிமிட திகில்” என்று ஞானஸ்நானம் பெற்றன. ." பூமிக்கும் செவ்வாய்க்கும் இடையே சுமார் 8,1 நிமிடங்கள் தகவல் தொடர்பு தாமதம் காரணமாக விண்வெளி ஆய்வு வெற்றிகரமாக கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் தரையிறக்கப்பட்டதா என்பதை நாசா பொறியாளர்களால் உடனடியாக அறிய முடியவில்லை என்பதால் ஒரு பொருத்தமான விளக்கம். இந்தச் சாளரத்தின் போது, ​​இன்சைட் அதன் நவீன மற்றும் சக்திவாய்ந்த ஆண்டெனாக்களை நம்பியிருக்க முடியாது - எல்லாமே பழங்கால யுஎச்எஃப் தகவல்தொடர்புகளைச் சார்ந்தது (ஒளிபரப்பு தொலைக்காட்சி மற்றும் வாக்கி-டாக்கிகள் முதல் புளூடூஹ் சாதனங்கள் வரை அனைத்திலும் நீண்ட காலமாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறை).

இதன் விளைவாக, இன்சைட்டின் நிலை குறித்த முக்கியமான தரவு ரேடியோ அலைகளில் 401,586 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் கொண்ட இரண்டு செயற்கைக்கோள்களுக்கு அனுப்பப்பட்டது -கியூப்சாட், WALL-E மற்றும் EVE, பின்னர் பூமியில் அமைந்துள்ள 8-மீட்டர் ஆண்டெனாக்களுக்கு 70 Kbps வேகத்தில் தரவை அனுப்பியது. க்யூப்சாட்கள் இன்சைட் ஏவப்பட்ட அதே ராக்கெட்டில் ஏவப்பட்டன, மேலும் அவை செவ்வாய் கிரகத்திற்கு அதன் பயணத்தில் தரையிறங்குவதைக் கண்காணிக்கவும், உடனடியாக தரவுகளை வீட்டிற்கு அனுப்பவும் சென்றன. மற்ற செவ்வாய் சுற்றுப்பாதைகள், எ.கா. செவ்வாய் கிரக உளவு செயற்கைக்கோள் (எம்ஆர்எஸ்), மோசமான நிலையில் இருந்ததால், முதலில் லேண்டருடன் உண்மையான நேரத்தில் செய்திகளை பரிமாறிக்கொள்ள முடியவில்லை. முழு தரையிறக்கமும் ஒரு சூட்கேஸின் அளவுள்ள இரண்டு சோதனை CubeSats ஐச் சார்ந்தது என்று சொல்ல முடியாது, ஆனால் MRS ஆனது இன்னும் நீண்ட காத்திருப்புக்குப் பிறகுதான் InSight இலிருந்து தரவை அனுப்ப முடியும்.

இன்சைட் தரையிறக்கம் உண்மையில் நாசாவின் முழு தகவல் தொடர்பு கட்டமைப்பான மார்ஸ் நெட்வொர்க்கை சோதித்தது. செயற்கைக்கோள்கள் செயலிழந்திருந்தாலும், சுற்றுப்பாதையில் உள்ள செயற்கைக்கோள்களுக்கு அனுப்பப்பட்ட இன்சைட் லேண்டரின் சமிக்ஞை எப்படியும் பூமியை அடைந்திருக்கும். WALL-E மற்றும் EVE உடனுக்குடன் தகவலை அனுப்ப வேண்டும், அவர்கள் அதை செய்தனர். இந்த CubeSats சில காரணங்களால் வேலை செய்யவில்லை என்றால், MRS தங்கள் பாத்திரத்தை வகிக்க தயாராக இருந்தது. ஒவ்வொன்றும் இணையம் போன்ற நெட்வொர்க்கில் ஒரு முனையாக இயங்கி, வெவ்வேறு உபகரணங்களைக் கொண்ட வெவ்வேறு டெர்மினல்கள் மூலம் தரவுப் பாக்கெட்டுகளை வழிநடத்துகிறது. இன்று, அவற்றில் மிகவும் பயனுள்ளது MRS ஆகும், இது 6 Mbit/s வேகத்தில் தரவை அனுப்பும் திறன் கொண்டது (மேலும் இது கிரகங்களுக்கு இடையேயான பயணங்களுக்கான தற்போதைய பதிவு). ஆனால் நாசா கடந்த காலத்தில் மிகவும் மெதுவான வேகத்தில் இயங்க வேண்டியிருந்தது - மேலும் எதிர்காலத்தில் மிக விரைவான தரவு பரிமாற்றம் தேவைப்படும்.

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
உங்கள் இணைய சேவை வழங்குநரைப் போலவே, நாசாவும் இணைய பயனர்களை அனுமதிக்கிறது проверить உண்மையான நேரத்தில் விண்கலங்களுடனான தொடர்பு.

ஆழமான விண்வெளி தொடர்பு நெட்வொர்க்

விண்வெளியில் நாசாவின் இருப்பு அதிகரித்ததால், மேம்படுத்தப்பட்ட தகவல்தொடர்பு அமைப்புகள் தொடர்ந்து மேலும் மேலும் இடத்தை உள்ளடக்கியது: முதலில் குறைந்த பூமியின் சுற்றுப்பாதையில், பின்னர் புவி ஒத்திசைவு சுற்றுப்பாதையில் மற்றும் சந்திரனில், விரைவில் தகவல்தொடர்புகள் விண்வெளியில் ஆழமாக சென்றன. நைஜீரியா, சிங்கப்பூர் மற்றும் கலிபோர்னியாவில் உள்ள அமெரிக்க இராணுவத் தளங்களில் 1 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்கர்களால் வெற்றிகரமாக ஏவப்பட்ட முதல் செயற்கைக்கோளான எக்ஸ்ப்ளோரர் 1958 இலிருந்து டெலிமெட்ரியைப் பெறப் பயன்படுத்தப்பட்ட கச்சா போர்ட்டபிள் ரேடியோ ரிசீவருடன் இது தொடங்கியது. மெதுவாக ஆனால் நிச்சயமாக, இந்த அடிப்படையானது இன்றைய மேம்பட்ட செய்தியிடல் அமைப்புகளாக உருவானது.

நாசாவின் இன்டர்பிளேனட்டரி நெட்வொர்க் இயக்குநரகத்தில் உள்ள உத்தி மற்றும் சிஸ்டம்ஸ் தொலைநோக்குப் பிரிவின் தலைவரான டக்ளஸ் ஆபிரகாம், விண்வெளியில் செய்திகளை அனுப்புவதற்கு சுயாதீனமாக உருவாக்கப்பட்ட மூன்று நெட்வொர்க்குகளை எடுத்துக்காட்டுகிறார். நியர் எர்த் நெட்வொர்க் குறைந்த புவி சுற்றுப்பாதையில் விண்கலத்துடன் இயங்குகிறது. "இது ஆண்டெனாக்களின் தொகுப்பு, பெரும்பாலும் 9 முதல் 12 மீட்டர்கள். சில பெரியவை, 15 முதல் 18 மீட்டர்கள் உள்ளன," என்கிறார் ஆபிரகாம். பின்னர், பூமியின் ஜியோசின்க்ரோனஸ் சுற்றுப்பாதைக்கு மேலே, பல கண்காணிப்பு மற்றும் தரவு ரிலே செயற்கைக்கோள்கள் (TDRS) உள்ளன. "அவர்கள் குறைந்த புவி சுற்றுப்பாதையில் உள்ள செயற்கைக்கோள்களைப் பார்த்து அவற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளலாம், பின்னர் இந்த தகவலை TDRS மூலம் தரையில் அனுப்பலாம்" என்று ஆபிரகாம் விளக்குகிறார். "இந்த செயற்கைக்கோள் தரவு பரிமாற்ற அமைப்பு நாசா விண்வெளி நெட்வொர்க் என்று அழைக்கப்படுகிறது."

ஆனால் நிலவின் சுற்றுப்பாதைக்கு அப்பால் சென்ற விண்கலத்தை மற்ற கிரகங்களுக்கு தொடர்பு கொள்ள TDRS கூட போதுமானதாக இல்லை. "எனவே முழு சூரிய குடும்பத்தையும் உள்ளடக்கிய ஒரு வலையமைப்பை நாங்கள் உருவாக்க வேண்டியிருந்தது. மேலும் இது டீப் ஸ்பேஸ் நெட்வொர்க் [DSN] என்கிறார் ஆபிரகாம். செவ்வாய் வலையமைப்பு ஒரு நீட்டிப்பு டி.எஸ்.என்.

அதன் நீளம் மற்றும் தளவமைப்பின் அடிப்படையில், பட்டியலிடப்பட்ட அமைப்புகளில் DSN மிகவும் சிக்கலானது. முக்கியமாக, இது 34 முதல் 70 மீ விட்டம் கொண்ட பெரிய ஆண்டெனாக்களின் தொகுப்பாகும். மூன்று DSN தளங்களில் ஒவ்வொன்றும் பல 34-மீட்டர் ஆண்டெனாக்களையும் ஒரு 70-மீட்டர் ஆண்டெனாவையும் இயக்குகின்றன. ஒரு தளம் கோல்ட்ஸ்டோனில் (கலிபோர்னியா), மற்றொன்று மாட்ரிட் (ஸ்பெயின்) அருகில் மற்றும் மூன்றாவது கான்பெரா (ஆஸ்திரேலியா) இல் அமைந்துள்ளது. இந்த தளங்கள் உலகெங்கிலும் தோராயமாக 120 டிகிரி இடைவெளியில் அமைந்துள்ளன, மேலும் புவி ஒத்திசைவு சுற்றுப்பாதைக்கு வெளியே உள்ள அனைத்து விண்கலங்களுக்கும் XNUMX மணி நேர கவரேஜ் வழங்குகிறது.

34-மீட்டர் ஆண்டெனாக்கள் DSN இன் முக்கிய கருவியாகும், மேலும் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: பழைய உயர் செயல்திறன் ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் புதிய அலை வழிகாட்டி ஆண்டெனாக்கள். வித்தியாசம் என்னவென்றால், ஒரு வழிகாட்டி அலை ஆண்டெனாவில் ஐந்து துல்லியமான RF கண்ணாடிகள் உள்ளன, அவை ஒரு குழாயிலிருந்து நிலத்தடி கட்டுப்பாட்டு அறைக்கு சமிக்ஞைகளை பிரதிபலிக்கின்றன, அங்கு அந்த சமிக்ஞைகளை பகுப்பாய்வு செய்யும் மின்னணுவியல் குறுக்கீடுகளின் அனைத்து மூலங்களிலிருந்தும் சிறப்பாகப் பாதுகாக்கப்படுகிறது. 34-மீட்டர் ஆண்டெனாக்கள், தனித்தனியாகவோ அல்லது 2-3 உணவுகள் கொண்ட குழுக்களாகவோ செயல்படுவதால், நாசாவுக்குத் தேவையான பெரும்பாலான தகவல்தொடர்புகளை வழங்க முடியும். ஆனால் பல 34-மீட்டர் ஆண்டெனாக்களுக்கு கூட தூரம் மிக நீண்டதாக இருக்கும் சிறப்பு நிகழ்வுகளுக்கு, DSN கட்டுப்பாடு 70-மீட்டர் மான்ஸ்டர்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

பெரிய ஆண்டெனாக்களைப் பற்றி ஆபிரகாம் கூறுகையில், "பல பயன்பாடுகளில் அவை முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. முதலாவது, விண்கலம் பூமியிலிருந்து வெகு தொலைவில் இருக்கும்போது, ​​சிறிய உணவைப் பயன்படுத்தி அதனுடன் தொடர்பு கொள்ள இயலாது. "புளூட்டோவை விட ஏற்கனவே பறந்துள்ள நியூ ஹொரைசன்ஸ் பணி அல்லது சூரிய குடும்பத்திற்கு வெளியே அமைந்துள்ள வாயேஜர் விண்கலம் நல்ல எடுத்துக்காட்டுகள். 70 மீட்டர் ஆண்டெனாக்கள் மட்டுமே அவற்றை ஊடுருவி அவற்றின் தரவை பூமிக்கு வழங்க முடியும், ”என்று ஆபிரகாம் விளக்குகிறார்.

சுற்றுப்பாதையில் நுழைவது போன்ற திட்டமிடப்பட்ட நெருக்கடியான சூழ்நிலையின் காரணமாக அல்லது ஏதோ பயங்கரமான தவறு நடந்ததால், விண்கலத்தால் பூஸ்ட் ஆன்டெனாவை இயக்க முடியாதபோது 70 மீட்டர் உணவுகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, 70 மீட்டர் ஆண்டெனா, அப்பல்லோ 13 ஐ பூமிக்கு பாதுகாப்பாக திரும்பப் பயன்படுத்தப்பட்டது. நீல் ஆம்ஸ்ட்ராங்கின் புகழ்பெற்ற வரியான "ஒரு மனிதனுக்கு ஒரு சிறிய படி, மனிதகுலத்திற்கு ஒரு மாபெரும் படி" என்ற வரியையும் அவர் ஏற்றுக்கொண்டார். இன்றும் கூட, DSN உலகின் மிகவும் மேம்பட்ட மற்றும் உணர்திறன் வாய்ந்த தகவல் தொடர்பு அமைப்பாக உள்ளது. "ஆனால் பல காரணங்களால் அது ஏற்கனவே அதன் வரம்பை எட்டிவிட்டது" என்று ஆபிரகாம் எச்சரிக்கிறார். - ரேடியோ அதிர்வெண்களில் செயல்படும் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்த நடைமுறையில் எங்கும் இல்லை. எளிய தீர்வுகள் தீர்ந்துவிட்டன."

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
மூன்று தரை நிலையங்கள் 120 டிகிரி இடைவெளியில்

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
கான்பெராவில் உள்ள DSN தட்டுகள்

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
மாட்ரிட்டில் DSN வளாகம்

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
கோல்ட்ஸ்டோனில் டி.எஸ்.என்

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
ஜெட் ப்ராபல்ஷன் ஆய்வகத்தில் கட்டுப்பாட்டு அறை

வானொலி மற்றும் அதன் பிறகு என்ன நடக்கும்

இந்தக் கதை புதிதல்ல. ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்புகளின் வரலாறு அதிர்வெண்களை அதிகரிப்பதற்கும் அலைநீளங்களைக் குறைப்பதற்கும் ஒரு நிலையான போராட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது. எக்ஸ்ப்ளோரர் 1 108 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அலைவரிசைகளைப் பயன்படுத்தியது. NASA பின்னர் L-பேண்டில் 1 முதல் 2 GHz வரையிலான அதிர்வெண்களை ஆதரிக்கும் பெரிய, சிறந்த ஆதாய ஆண்டெனாக்களை அறிமுகப்படுத்தியது. பின்னர் 2 முதல் 4 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிர்வெண்களுடன் எஸ்-பேண்டின் முறை வந்தது, பின்னர் நிறுவனம் 7-11,2 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களுடன் எக்ஸ்-பேண்டுக்கு மாறியது.

இன்று, விண்வெளி தகவல்தொடர்பு அமைப்புகள் மீண்டும் மாற்றங்களுக்கு உட்பட்டுள்ளன - அவை இப்போது 26-40 GHz வரம்பிற்கு நகர்கின்றன, Ka-band. "இந்தப் போக்குக்கான காரணம் என்னவென்றால், குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் அதிக அதிர்வெண்கள், தரவு பரிமாற்ற விகிதங்களை வேகமாக அடைய முடியும்" என்று ஆபிரகாம் கூறுகிறார்.

நம்பிக்கைக்கு காரணங்கள் உள்ளன, வரலாற்று ரீதியாக நாசாவில் தகவல் தொடர்புகளின் வேகம் மிக வேகமாக இருந்தது. ஜெட் ப்ராபல்ஷன் ஆய்வகத்தின் 2014 ஆய்வுக் கட்டுரை, ஒப்பிடுவதற்கு பின்வரும் செயல்திறன் தரவை வழங்குகிறது: வியாழன் கிரகத்திலிருந்து பூமிக்கு ஒரு பொதுவான ஐபோன் புகைப்படத்தை அனுப்ப எக்ஸ்ப்ளோரர் 1 இன் தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தினால், அது தற்போதைய யுனிவர்ஸை விட 460 மடங்கு அதிக நேரம் எடுக்கும். 2 களில் இருந்து முன்னோடி 4 மற்றும் 1960 க்கு, 633 ஆண்டுகள் எடுத்திருக்கும். 000 இல் இருந்து மரைனர் 9 அதை 1971 மணி நேரத்தில் செய்திருக்கும். இன்று MRS மூன்று நிமிடங்கள் எடுக்கும்.

ஒரே பிரச்சனை என்னவென்றால், விண்கலத்தால் பெறப்பட்ட தரவுகளின் அளவு அதன் பரிமாற்ற திறன்களின் வளர்ச்சியை விட வேகமாக இல்லை என்றால் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. 40 வருட செயல்பாட்டில், வாயேஜர்ஸ் 1 மற்றும் 2 5 TB தகவலை உருவாக்கியது. 2020 இல் ஏவப்பட உள்ள NISAR புவி அறிவியல் செயற்கைக்கோள், மாதத்திற்கு 85 TB தரவை உருவாக்கும். பூமியின் செயற்கைக்கோள்கள் இதற்கு மிகவும் திறமையானவை என்றால், கிரகங்களுக்கு இடையில் அத்தகைய தரவை மாற்றுவது முற்றிலும் மாறுபட்ட கதை. ஒப்பீட்டளவில் வேகமான MRS கூட 85 ஆண்டுகளுக்கு 20 TB தரவை பூமிக்கு அனுப்பும்.

"2020களின் பிற்பகுதியிலும் 2030களின் முற்பகுதியிலும் செவ்வாய் கிரக ஆய்வுக்கான எதிர்பார்க்கப்படும் தரவு விகிதங்கள் 150 Mbps அல்லது அதற்கும் அதிகமாக இருக்கும், எனவே கணிதத்தைச் செய்வோம்" என்று ஆபிரகாம் கூறுகிறார். – எம்ஆர்எஸ் வகுப்பு விண்கலம் நம்மிலிருந்து செவ்வாய்க்கு அதிகபட்ச தூரத்தில் பூமியில் உள்ள 1 மீட்டர் ஆண்டெனாவுக்கு தோராயமாக 70 மெபிட்/வி அனுப்ப முடியும் என்றால், 150 150 மீட்டர் வரிசைக்கு 70 மெபிட்/வி வேகத்தில் தகவல்தொடர்புகளை ஒழுங்கமைக்க வேண்டும். ஆண்டெனாக்கள் தேவைப்படும். ஆம், நிச்சயமாக, இந்த அபத்தமான அளவைக் குறைக்க நாம் புத்திசாலித்தனமான வழிகளைக் கொண்டு வரலாம், ஆனால் சிக்கல் வெளிப்படையாக உள்ளது: 150 Mbps வேகத்தில் கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை ஒழுங்கமைப்பது மிகவும் கடினம். கூடுதலாக, எங்களிடம் அனுமதிக்கப்பட்ட அலைவரிசைகள் தீர்ந்துவிட்டன.

S-band அல்லது X-band இல் செயல்படுவதை ஆபிரகாம் நிரூபிப்பது போல, ஒரு 25 Mbps மிஷன் கிடைக்கக்கூடிய ஸ்பெக்ட்ரம் முழுவதையும் ஆக்கிரமிக்கும். Ka-band இல் அதிக இடம் உள்ளது, ஆனால் 150 Mbit/s செயல்திறன் கொண்ட இரண்டு செவ்வாய் செயற்கைக்கோள்கள் முழு நிறமாலையையும் ஆக்கிரமிக்கும். எளிமையாகச் சொன்னால், கிரகங்களுக்கிடையேயான இணையம் இயங்குவதற்கு ரேடியோக்களை விட அதிகமாக தேவைப்படும் - இது லேசர்களை நம்பியிருக்கும்.

ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளின் தோற்றம்

ஒளிக்கதிர்கள் எதிர்காலத்தில் ஒலிக்கின்றன, ஆனால் ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளின் யோசனை 1880 களில் அலெக்சாண்டர் கிரஹாம் பெல் தாக்கல் செய்த காப்புரிமையில் மீண்டும் அறியப்படுகிறது. பெல் ஒரு அமைப்பை உருவாக்கினார், அதில் சூரிய ஒளி, மிகக் குறுகிய கற்றைக்கு கவனம் செலுத்தியது, ஒலிகளால் அதிர்வுறும் ஒரு பிரதிபலிப்பு உதரவிதானத்தின் மீது செலுத்தப்பட்டது. அதிர்வுகள் லென்ஸின் வழியாக கச்சா ஒளிக்கதிர்க்கு செல்லும் ஒளியில் மாறுபாடுகளை ஏற்படுத்தியது. ஃபோட்டோடெக்டரின் எதிர்ப்பின் மாற்றங்கள் தொலைபேசி வழியாக செல்லும் மின்னோட்டத்தை மாற்றியது.

அமைப்பு நிலையற்றது, ஒலி அளவு மிகவும் குறைவாக இருந்தது, இறுதியில் பெல் யோசனையை கைவிட்டார். ஆனால் கிட்டத்தட்ட 100 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, லேசர்கள் மற்றும் ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் மூலம் ஆயுதம் ஏந்திய நாசா பொறியாளர்கள் இந்த பழைய கருத்துக்கு திரும்பியுள்ளனர்.

"ரேடியோ அலைவரிசை அமைப்புகளின் வரம்புகளை நாங்கள் அறிந்திருந்தோம், எனவே 1970 களின் பிற்பகுதியில், 1980 களின் முற்பகுதியில், விண்வெளி லேசர்களைப் பயன்படுத்தி ஆழமான விண்வெளியில் இருந்து செய்திகளை அனுப்புவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை நாங்கள் விவாதிக்கத் தொடங்கினோம்," என்று ஆபிரகாம் கூறினார். டீப் ஸ்பேஸ் ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளில் என்ன சாத்தியம் மற்றும் சாத்தியமற்றது என்பதை நன்கு புரிந்து கொள்ள, ஆய்வகம் 1980 களின் பிற்பகுதியில் நான்கு ஆண்டு ஆழமான விண்வெளி ரிலே செயற்கைக்கோள் அமைப்பு (டிஎஸ்ஆர்எஸ்எஸ்) ஆய்வைத் தொடங்கியது. ஆய்வு முக்கியமான கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க வேண்டியிருந்தது: வானிலை மற்றும் தெரிவுநிலை சிக்கல்கள் பற்றி என்ன (எல்லாவற்றுக்கும் மேலாக, ரேடியோ அலைகள் மேகங்கள் வழியாக எளிதாக செல்ல முடியும், அதே சமயம் லேசர்களால் முடியாது)? சூரியன்-பூமி-ஆய்வு கோணம் மிகவும் தீவிரமானால் என்ன செய்வது? பூமியில் உள்ள டிடெக்டரால் சூரிய ஒளியில் இருந்து பலவீனமான ஒளியியல் சமிக்ஞையை வேறுபடுத்த முடியுமா? இறுதியாக, இதற்கெல்லாம் எவ்வளவு செலவாகும், அது மதிப்புக்குரியதா? "இந்த கேள்விகளுக்கான பதில்களை நாங்கள் இன்னும் தேடுகிறோம்," என்று ஆபிரகாம் ஒப்புக்கொள்கிறார். "இருப்பினும், பதில்கள் ஆப்டிகல் தரவு பரிமாற்றத்தின் சாத்தியத்தை பெருகிய முறையில் ஆதரிக்கின்றன."

பூமியின் வளிமண்டலத்திற்கு மேலே அமைந்துள்ள ஒரு புள்ளி ஆப்டிகல் மற்றும் ரேடியோ தகவல்தொடர்புகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது என்று DSRSS பரிந்துரைத்தது. சுற்றுப்பாதை நிலையத்தில் நிறுவப்பட்ட ஒளியியல் தகவல்தொடர்பு அமைப்பு, சின்னமான 70 மீட்டர் ஆண்டெனாக்கள் உட்பட எந்த தரை அடிப்படையிலான கட்டிடக்கலையையும் விட சிறப்பாக செயல்படும் என்று கூறப்பட்டது. குறைந்த புவி சுற்றுப்பாதையில், 10 மீட்டர் டிஷ் ஒன்றை வரிசைப்படுத்த திட்டமிடப்பட்டது, பின்னர் அதை ஜியோசின்க்ரோனஸாக உயர்த்தவும். இருப்பினும், ஒரு டிஷ், ஒரு ஏவுகணை வாகனம் மற்றும் ஐந்து பயனர் டெர்மினல்கள் கொண்ட செயற்கைக்கோள் கொண்ட அத்தகைய அமைப்பின் செலவு தடைசெய்யக்கூடியதாக இருந்தது. மேலும், செயற்கைக்கோள் செயலிழந்தால் செயல்பாட்டுக்கு வரும் தேவையான துணை அமைப்புக்கான செலவு கூட ஆய்வில் சேர்க்கப்படவில்லை.

இந்த அமைப்பிற்காக, ஆய்வகம் DRSS போன்ற அதே நேரத்தில் நடத்தப்பட்ட ஆய்வகத்தின் தரை அடிப்படையிலான மேம்பட்ட தொழில்நுட்ப ஆய்வு (GBATS) அறிக்கையில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள தரைக் கட்டமைப்பைப் பார்க்கத் தொடங்கியது. GBATS இல் பணிபுரியும் நபர்கள் இரண்டு மாற்று திட்டங்களை கொண்டு வந்தனர். முதலாவதாக, பூமத்திய ரேகை முழுவதும் 10 டிகிரி இடைவெளியில் 60 மீட்டர் ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் மீட்டர் நீளமான உதிரி ஆண்டெனாக்கள் கொண்ட ஆறு நிலையங்களை நிறுவுதல். ஒரு வருடத்தில் குறைந்தது 66% வானிலை தெளிவாக இருக்கும் மலை சிகரங்களில் நிலையங்கள் கட்டப்பட வேண்டும். இதனால், 2-3 நிலையங்கள் எந்த விண்கலத்திற்கும் எப்போதும் தெரியும், மேலும் அவை வெவ்வேறு வானிலைகளைக் கொண்டிருக்கும். இரண்டாவது விருப்பம் ஒன்பது நிலையங்கள், மூன்று குழுக்களாகத் தொகுக்கப்பட்டு, ஒருவருக்கொருவர் 120 டிகிரியில் அமைந்துள்ளது. ஒவ்வொரு குழுவிற்கும் உள்ள நிலையங்கள் ஒருவருக்கொருவர் 200 கிமீ தொலைவில் அமைந்திருக்க வேண்டும், அதனால் அவை நேரடியாகத் தெரியும், ஆனால் வெவ்வேறு வானிலை செல்களில்.

இரண்டு GBATS கட்டமைப்புகளும் விண்வெளி அணுகுமுறையை விட மலிவானவை, ஆனால் அவற்றிலும் சிக்கல்கள் இருந்தன. முதலாவதாக, சிக்னல்கள் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் பயணிக்க வேண்டியிருப்பதால், ஒளிரும் வானத்தின் காரணமாக பகல்நேர வரவேற்பு இரவுநேர வரவேற்பை விட மோசமாக இருக்கும். புத்திசாலித்தனமான ஏற்பாடு இருந்தபோதிலும், ஒளியியல் தரை நிலையங்கள் வானிலை சார்ந்து இருக்கும். தரைநிலையத்தில் லேசரைச் சுட்டிக் காட்டும் விண்கலம் இறுதியில் மோசமான வானிலைக்கு ஏற்றவாறு மேகங்களால் மறைக்கப்படாத மற்றொரு நிலையத்துடன் தகவல்தொடர்புகளை மீண்டும் நிறுவ வேண்டும்.

இருப்பினும், சிக்கல்களைப் பொருட்படுத்தாமல், டிஎஸ்ஆர்எஸ்எஸ் மற்றும் ஜிபிஏடிஎஸ் திட்டங்கள் ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்பு மற்றும் நாசாவில் உள்ள பொறியாளர்களின் நவீன வளர்ச்சிக்கான ஆப்டிகல் அமைப்புகளுக்கு தத்துவார்த்த அடித்தளத்தை அமைத்தன. அத்தகைய அமைப்பை உருவாக்கி அதன் செயல்திறனை நிரூபிப்பது மட்டுமே எஞ்சியிருந்தது. அதிர்ஷ்டவசமாக, இது ஒரு சில மாதங்கள் மட்டுமே இருந்தது.

திட்ட செயல்படுத்தல்

அந்த நேரத்தில், விண்வெளியில் ஆப்டிகல் தரவு பரிமாற்றம் ஏற்கனவே நடந்தது. முதல் சோதனை 1992 இல் மேற்கொள்ளப்பட்டது, கலிலியோ ஆய்வு வியாழனை நோக்கிச் சென்று, அதன் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட கேமராவை பூமியை நோக்கித் திருப்பி, டேபிள் மவுண்டன் அப்சர்வேட்டரியில் உள்ள 60 செ.மீ தொலைநோக்கியிலிருந்து அனுப்பப்பட்ட லேசர் பருப்புகளின் தொகுப்பை வெற்றிகரமாகப் பெறுவதற்கும், 1,5 மீ. நியூ மெக்ஸிகோவில் USAF Starfire ஆப்டிகல் தொலைநோக்கி வீச்சு. இந்த நேரத்தில், கலிலியோ பூமியிலிருந்து 1,4 மில்லியன் கிமீ தொலைவில் இருந்தது, ஆனால் இரண்டு லேசர் கற்றைகளும் அதன் கேமராவை தாக்கின.

ஜப்பானிய மற்றும் ஐரோப்பிய விண்வெளி ஏஜென்சிகள் பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் தரை நிலையங்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள்களுக்கு இடையே ஒளியியல் தகவல்தொடர்புகளை நிறுவ முடிந்தது. இரண்டு செயற்கைக்கோள்களுக்கு இடையே 50 Mbps இணைப்பை அவர்களால் நிறுவ முடிந்தது. பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, ஒரு ஜெர்மன் குழு பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் உள்ள NFIRE செயற்கைக்கோளுக்கும் ஸ்பெயினின் டெனெரிஃப்பில் உள்ள ஒரு தரை நிலையத்திற்கும் இடையே 5,6 ஜிபிபிஎஸ் ஒத்திசைவான ஆப்டிகல் இருதரப்பு இணைப்பை நிறுவியது. ஆனால் இந்த நிகழ்வுகள் அனைத்தும் குறைந்த புவி சுற்றுப்பாதையுடன் தொடர்புடையவை.

சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள மற்றொரு கிரகத்தின் அருகே சுற்றுப்பாதையில் ஒரு தரை நிலையத்தையும் ஒரு விண்கலத்தையும் இணைக்கும் முதல் ஒளியியல் இணைப்பு ஜனவரி 2013 இல் நிறுவப்பட்டது. மோனாலிசாவின் 152 x 200 பிக்சல் கருப்பு-வெள்ளை படம் நாசாவின் கோடார்ட் விண்வெளி விமான மையத்தில் உள்ள அடுத்த தலைமுறை செயற்கைக்கோள் லேசர் ரேஞ்சிங் நிலையத்திலிருந்து லூனார் ரீகனைசென்ஸ் ஆர்பிட்டருக்கு (எல்ஆர்ஓ) 300 பிபிஎஸ் வேகத்தில் அனுப்பப்பட்டது. தொடர்பு ஒருவழியாக இருந்தது. எல்ஆர்ஓ பூமியிலிருந்து பெற்ற படத்தை வழக்கமான வானொலி தகவல்தொடர்பு வழியாக அனுப்பியது. படத்திற்கு ஒரு சிறிய மென்பொருள் பிழை திருத்தம் தேவைப்பட்டது, ஆனால் இந்த குறியீட்டு முறை இல்லாமல் கூட எளிதாக அடையாளம் காண முடிந்தது. அந்த நேரத்தில், சந்திரனுக்கு மிகவும் சக்திவாய்ந்த அமைப்பை ஏவுவது ஏற்கனவே திட்டமிடப்பட்டது.

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
2013 லூனார் ரீகனைசென்ஸ் ஆர்பிட்டர் திட்டத்திலிருந்து: பூமியின் வளிமண்டலத்தால் (இடது) அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட டிரான்ஸ்மிஷன் பிழைகளில் இருந்து தகவல்களை அழிக்க, கோடார்ட் ஸ்பேஸ் ஃப்ளைட் சென்டரின் விஞ்ஞானிகள் ரீட்-சாலமன் பிழை திருத்தத்தை (வலது) பயன்படுத்தினர், இது குறுந்தகடுகள் மற்றும் டிவிடிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவான பிழைகளில் பிக்சல்கள் (வெள்ளை) மற்றும் தவறான சமிக்ஞைகள் (கருப்பு) ஆகியவை அடங்கும். ஒரு வெள்ளை பட்டை பரிமாற்றத்தில் ஒரு குறுகிய இடைநிறுத்தத்தை குறிக்கிறது.

«சந்திர வளிமண்டலம் மற்றும் தூசி சூழலின் ஆராய்ச்சியாளர்(LADEE) அக்டோபர் 6, 2013 அன்று சந்திர சுற்றுப்பாதையில் நுழைந்தது, மேலும் ஒரு வாரம் கழித்து தரவுகளை அனுப்ப அதன் துடிப்பு லேசரை ஏவியது. இந்த நேரத்தில், நாசா மற்ற திசையில் 20 Mbit/s வேகத்திலும், மற்றொரு திசையில் 622 Mbit/s என்ற சாதனை வேகத்திலும் இருவழித் தொடர்பை ஒழுங்கமைக்க முயன்றது. ஒரே பிரச்சனை பணியின் குறுகிய ஆயுட்காலம். LRO ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகள் ஒரு நேரத்தில் சில நிமிடங்கள் மட்டுமே வேலை செய்தன. LADEE தனது லேசர் மூலம் 16 நாட்களில் 30 மணிநேரம் தரவுகளை பரிமாறிக்கொண்டார். ஜூன் 2019 இல் திட்டமிடப்பட்ட லேசர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் டெமான்ஸ்ட்ரேஷன் (LCRD) செயற்கைக்கோளின் ஏவுதலுடன் இந்த நிலைமை மாற உள்ளது. எதிர்காலத்தில் விண்வெளியில் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள் எவ்வாறு செயல்படும் என்பதை காண்பிப்பதே இதன் நோக்கம்.

எம்ஐடியின் லிங்கன் ஆய்வகத்துடன் இணைந்து நாசாவின் ஜெட் ப்ராபல்ஷன் ஆய்வகத்தில் LCRD உருவாக்கப்படுகிறது. இது இரண்டு ஆப்டிகல் டெர்மினல்களைக் கொண்டிருக்கும்: ஒன்று குறைந்த பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் உள்ள தகவல்தொடர்புகளுக்கு, மற்றொன்று ஆழமான விண்வெளிக்கு. முதலில் டிஃபெரன்ஷியல் ஃபேஸ் ஷிப்ட் கீயிங்கை (டிபிஎஸ்கே) பயன்படுத்த வேண்டும். டிரான்ஸ்மிட்டர் 2,88 GHz அதிர்வெண்ணில் லேசர் துடிப்புகளை அனுப்பும். இந்தத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு பிட்டும் அடுத்தடுத்த பருப்புகளின் கட்ட வேறுபாட்டால் குறியாக்கம் செய்யப்படும். இது 2,88 ஜிபிபிஎஸ் வேகத்தில் செயல்படும், ஆனால் இதற்கு அதிக சக்தி தேவைப்படும். டிடெக்டர்கள் உயர் ஆற்றல் சிக்னல்களில் துடிப்பு வேறுபாடுகளை மட்டுமே கண்டறிய முடியும், எனவே DPSK பூமிக்கு அருகில் உள்ள தகவல்தொடர்புகளுக்கு சிறப்பாக செயல்படுகிறது, ஆனால் ஆழமான இடத்திற்கு இது சிறந்த முறை அல்ல, அங்கு ஆற்றலை சேமிப்பது சிக்கலாக உள்ளது. செவ்வாய் கிரகத்தில் இருந்து அனுப்பப்படும் ஒரு சமிக்ஞை பூமிக்கு வருவதற்குள் ஆற்றலை இழக்கும், எனவே LCRD ஆனது ஆழமான விண்வெளியுடன் ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளை நிரூபிக்க பல்ஸ் பேஸ் மாடுலேஷன் எனப்படும் மிகவும் திறமையான தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும்.

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
NASA பொறியாளர்கள் LADEE ஐ சோதனைக்கு தயார்படுத்துகின்றனர்

ஆழமான விண்வெளிக்கு அழைப்பு: நாசா கிரகங்களுக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது
2017 ஆம் ஆண்டில், பொறியாளர்கள் ஒரு வெப்ப வெற்றிட அறையில் விமான மோடம்களை சோதித்தனர்

"இது அடிப்படையில் ஃபோட்டான்களை எண்ணுகிறது" என்று ஆபிரகாம் விளக்குகிறார். - தகவல்தொடர்புக்கு ஒதுக்கப்பட்ட குறுகிய காலம் பல காலங்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. தரவைப் பெற, ஒவ்வொரு இடைவெளியிலும் ஃபோட்டான்கள் டிடெக்டருடன் மோதினதா என்பதை நீங்கள் சரிபார்க்க வேண்டும். எஃப்ஐஎம்மில் தரவு இவ்வாறு குறியாக்கம் செய்யப்படுகிறது. இது மோர்ஸ் குறியீடு போன்றது, ஆனால் அதிவேக வேகத்தில். ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்தில் ஃபிளாஷ் உள்ளது அல்லது இல்லை, மேலும் செய்தி ஃபிளாஷ்களின் வரிசையால் குறியாக்கம் செய்யப்படுகிறது. "இது DPSK ஐ விட மிகவும் மெதுவாக இருந்தாலும், செவ்வாய் கிரகத்தில் இருந்து இன்னும் பத்து அல்லது நூற்றுக்கணக்கான Mbps ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளை வழங்க முடியும்" என்று ஆபிரகாம் மேலும் கூறுகிறார்.

நிச்சயமாக, LCRD திட்டம் இந்த இரண்டு டெர்மினல்கள் மட்டுமல்ல. விண்வெளியில் இணைய மையமாகவும் செயல்பட வேண்டும். தரையில், மூன்று நிலையங்கள் LCRD உடன் செயல்படும்: ஒன்று நியூ மெக்ஸிகோவில் உள்ள ஒயிட் சாண்ட்ஸில், ஒன்று கலிபோர்னியாவில் உள்ள டேபிள் மவுண்டனில் மற்றும் ஒன்று ஹவாய் தீவு அல்லது மௌய்யில். ஏதேனும் ஒரு நிலையத்தில் மோசமான வானிலை ஏற்பட்டால், ஒரு தரைநிலையத்தில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு மாறுவதைச் சோதிக்கும் யோசனை. இந்த பணியானது எல்சிஆர்டியின் டேட்டா டிரான்ஸ்மிட்டராக செயல்படுவதையும் சோதிக்கும். நிலையங்களில் ஒன்றிலிருந்து ஒரு ஆப்டிகல் சிக்னல் ஒரு செயற்கைக்கோளுக்கு அனுப்பப்பட்டு பின்னர் மற்றொரு நிலையத்திற்கு அனுப்பப்படும் - அனைத்தும் ஆப்டிகல் இணைப்பு வழியாக.

தரவுகளை உடனடியாக மாற்ற முடியாவிட்டால், LCRD அதைச் சேமித்து, வாய்ப்பு கிடைக்கும்போது மாற்றும். தரவு அவசரமாக இருந்தால் அல்லது உள் சேமிப்பகத்தில் போதுமான இடம் இல்லை என்றால், LCRD அதை உடனடியாக அதன் Ka-band ஆண்டெனா மூலம் அனுப்பும். எனவே, எதிர்கால டிரான்ஸ்மிட்டர் செயற்கைக்கோள்களுக்கு முன்னோடியாக, LCRD ஒரு கலப்பின ரேடியோ-ஆப்டிகல் அமைப்பாக இருக்கும். 2030 களில் மனிதனின் ஆழமான விண்வெளி ஆய்வுக்கு உதவும் ஒரு கிரக வலையமைப்பை நிறுவ நாசா செவ்வாய் கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதையில் வைக்க வேண்டிய அலகு இதுவாகும்.

செவ்வாய் கிரகத்தை ஆன்லைனில் கொண்டு வருதல்

கடந்த ஆண்டில், ஆபிரகாமின் குழு ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்புகளின் எதிர்காலத்தை விவரிக்கும் இரண்டு ஆவணங்களை எழுதியுள்ளது, இது மே 2019 இல் பிரான்சில் நடைபெறும் SpaceOps மாநாட்டில் சமர்ப்பிக்கப்படும். ஒன்று பொதுவாக ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்புகளை விவரிக்கிறது, மற்றொன்று (“மனித ஆய்வுக் காலத்திற்கான செவ்வாய் கிரகங்களுக்கு இடையேயான வலையமைப்பு - சாத்தியமான சிக்கல்கள் மற்றும் தீர்வுகள்") ரெட் பிளானட்டில் உள்ள விண்வெளி வீரர்களுக்கு இணையம் போன்ற சேவையை வழங்கக்கூடிய உள்கட்டமைப்பு பற்றிய விரிவான விளக்கத்தை வழங்குகிறது.

அதிகபட்ச சராசரி தரவு பரிமாற்ற வேகத்தின் மதிப்பீடுகள் பதிவிறக்குவதற்கு 215 Mbit/s ஆகவும், பதிவேற்றுவதற்கு 28 Mbit/s ஆகவும் இருந்தது. செவ்வாய் இணையம் மூன்று நெட்வொர்க்குகளைக் கொண்டிருக்கும்: மேற்பரப்பு ஆய்வுப் பகுதியை உள்ளடக்கிய WiFi, மேற்பரப்பிலிருந்து பூமிக்குத் தரவை அனுப்பும் ஒரு கிரக நெட்வொர்க் மற்றும் எர்த் நெட்வொர்க், இந்தத் தரவைப் பெறுவதற்கும் பதில்களை அனுப்புவதற்கும் பொறுப்பான மூன்று தளங்களைக் கொண்ட ஆழமான விண்வெளித் தொடர்பு நெட்வொர்க். செவ்வாய்.

“அத்தகைய உள்கட்டமைப்பை மேம்படுத்தும் போது, ​​பல சிக்கல்கள் உள்ளன. செவ்வாய் கிரகத்திற்கு அதிகபட்சமாக 2,67 AU தொலைவில் இருந்தாலும், அது நம்பகமானதாகவும் நிலையானதாகவும் இருக்க வேண்டும். சூரிய மேலான இணைவு காலங்களில், செவ்வாய் சூரியனுக்குப் பின்னால் ஒளிந்து கொள்ளும் போது," என்கிறார் ஆபிரகாம். இத்தகைய இணைப்பு ஒவ்வொரு இரண்டு வருடங்களுக்கும் ஏற்படுகிறது மற்றும் செவ்வாய் கிரகத்துடனான தொடர்பை முற்றிலும் சீர்குலைக்கிறது. “இன்று நாம் இதை சமாளிக்க முடியாது. செவ்வாய் கிரகத்தில் இருக்கும் அனைத்து தரையிறங்கும் மற்றும் சுற்றுப்பாதை நிலையங்களும் சுமார் இரண்டு வாரங்களுக்கு பூமியுடனான தொடர்பை இழக்கின்றன. ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன்ஸ் மூலம், சோலார் இணைப்பினால் ஏற்படும் தகவல் தொடர்பு இழப்புகள் இன்னும் நீளமாக இருக்கும், 10 முதல் 15 வாரங்கள். ரோபோக்களுக்கு, இத்தகைய இடைவெளிகள் குறிப்பாக பயமாக இல்லை. அத்தகைய தனிமை அவர்களுக்கு பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தாது, ஏனென்றால் அவர்கள் சலிப்படைய மாட்டார்கள், தனிமையை அனுபவிக்க மாட்டார்கள், மேலும் அவர்கள் தங்கள் அன்புக்குரியவர்களை பார்க்க வேண்டிய அவசியமில்லை. ஆனால் மக்களுக்கு இது முற்றிலும் வேறுபட்டது.

"எனவே, செவ்வாய் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து 17300 கிமீ உயரத்தில் உள்ள ஒரு வட்ட பூமத்திய ரேகை சுற்றுப்பாதையில் இரண்டு சுற்றுப்பாதை டிரான்ஸ்மிட்டர்களை இயக்குவதற்கு நாங்கள் கோட்பாட்டளவில் அனுமதிக்கிறோம்" என்று ஆபிரகாம் தொடர்கிறார். ஆய்வின்படி, அவை ஒவ்வொன்றும் 1500 கிலோ எடையும், எக்ஸ்-பேண்ட், கா-பேண்ட் மற்றும் ஆப்டிகல் வரம்பில் செயல்படும் டெர்மினல்களின் தொகுப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், மேலும் 20-30 கிலோவாட் ஆற்றல் கொண்ட சோலார் பேனல்களால் இயக்கப்பட வேண்டும். அவை தாமத சகிப்புத்தன்மை நெட்வொர்க் நெறிமுறையை ஆதரிக்க வேண்டும் - முக்கியமாக TCP/IP, கிரகங்களுக்கு இடையேயான நெட்வொர்க்குகளில் தவிர்க்க முடியாமல் ஏற்படும் நீண்ட தாமதங்களைக் கையாள வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. நெட்வொர்க்கில் பங்கேற்கும் சுற்றுப்பாதை நிலையங்கள் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள விண்வெளி வீரர்கள் மற்றும் வாகனங்கள், தரை நிலையங்கள் மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும்.

"இந்த குறுக்கு இணைப்பு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது 250 Mbps இல் தரவை அனுப்ப தேவையான ஆண்டெனாக்களின் எண்ணிக்கையை குறைக்கிறது" என்று ஆபிரகாம் கூறுகிறார். சுற்றுப்பாதை டிரான்ஸ்மிட்டர்களில் ஒன்றிலிருந்து 250 எம்பிபிஎஸ் தரவைப் பெற ஆறு 34-மீட்டர் ஆண்டெனாக்களின் வரிசை தேவை என்று அவரது குழு மதிப்பிடுகிறது. இதன் பொருள், ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்பு தளங்களில் நாசா மூன்று கூடுதல் ஆண்டெனாக்களை உருவாக்க வேண்டும், ஆனால் அவை உருவாக்க பல ஆண்டுகள் ஆகும் மற்றும் மிகவும் விலை உயர்ந்தவை. "ஆனால் இரண்டு சுற்றுப்பாதை நிலையங்கள் தரவைப் பகிர்ந்துகொண்டு ஒரே நேரத்தில் 125 எம்பிபிஎஸ் வேகத்தில் அனுப்ப முடியும் என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம், ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டர் தரவுப் பொதியின் பாதியை அனுப்புகிறது, மற்றொன்று மற்றொன்று அனுப்புகிறது" என்று ஆபிரகாம் கூறுகிறார். இன்றும் கூட, 34-மீட்டர் ஆழமான விண்வெளி தகவல்தொடர்பு ஆண்டெனாக்கள் ஒரே நேரத்தில் நான்கு வெவ்வேறு விண்கலங்களிலிருந்து தரவைப் பெற முடியும், இதன் விளைவாக பணியை முடிக்க மூன்று ஆண்டெனாக்கள் தேவைப்படுகின்றன. "வானத்தின் ஒரே பகுதியில் இருந்து இரண்டு 125 எம்பிபிஎஸ் பரிமாற்றங்களைப் பெறுவதற்கு ஒரு டிரான்ஸ்மிஷனைப் பெறும் அதே எண்ணிக்கையிலான ஆண்டெனாக்கள் தேவைப்படுகின்றன" என்று ஆபிரகாம் விளக்குகிறார். "நீங்கள் அதிக வேகத்தில் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும் என்றால் மட்டுமே அதிக ஆண்டெனாக்கள் தேவைப்படும்."

சூரிய இணைப்புச் சிக்கலைச் சமாளிக்க, ஆபிரகாமின் குழு ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டர் செயற்கைக்கோளை சூரியன்-செவ்வாய்/சூரியன்-பூமி சுற்றுப்பாதையின் L4/L5 புள்ளிகளுக்கு அனுப்ப முன்மொழிந்தது. பின்னர், இணைப்பு காலங்களில், சூரியனைச் சுற்றி தரவுகளை அனுப்புவதற்குப் பதிலாக, அதன் மூலம் சமிக்ஞைகளை அனுப்புவதற்குப் பயன்படுத்தலாம். துரதிர்ஷ்டவசமாக, இந்த காலகட்டத்தில் வேகம் 100 Kbps ஆக குறையும். எளிமையாகச் சொன்னால், அது வேலை செய்யும், ஆனால் அது உறிஞ்சும்.

இதற்கிடையில், செவ்வாய் கிரகத்தில் எதிர்கால விண்வெளி வீரர்கள் பூனைக்குட்டியின் புகைப்படத்தைப் பெற மூன்று நிமிடங்களுக்கு மேல் காத்திருக்க வேண்டும், 40 நிமிடங்கள் வரை தாமதமாகலாம். அதிர்ஷ்டவசமாக, மனிதகுலத்தின் அபிலாஷைகள் நம்மை ரெட் பிளானட்டை விட இன்னும் மேலே கொண்டு செல்வதற்கு முன், கிரகங்களுக்கு இடையேயான இணையம் ஏற்கனவே பெரும்பாலான நேரங்களில் நன்றாக வேலை செய்யும்.

ஆதாரம்: www.habr.com

கருத்தைச் சேர்