12 अप्रैल को मानव अंतरिक्ष उड़ान का अंतर्राष्ट्रीय दिवस है। आधी सदी से अधिक समय बीत चुका है जब मैनकाइंड ने अपने विकास में पहला कदम रखा। शानदार तकनीकी और वैज्ञानिक जीत की एक श्रृंखला ने हमें सितारों के करीब ला दिया है। खोज की प्यास नए रहस्यमय दुनिया को समझने के लिए तैयार है। मंगल, आकाश में लाल "तारा", ने प्राचीन काल से लोगों का ध्यान आकर्षित किया है। अविश्वसनीय रूप से पृथ्वी के समान, लेकिन अभी भी एक विदेशी दुनिया अभी भी कई शोधकर्ताओं की चेतना को नहीं छोड़ती है। संभवतः निकट भविष्य में हम इस बात के गवाह बन सकते हैं कि मंगल ग्रह पर लोगों के छोटे शोध उपनिवेश कैसे दिखाई देंगे। इंजीनियरों को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ेगा। Habré पर विभिन्न क्षेत्रों में बड़ी संख्या में विशेषज्ञ हैं, प्रत्येक के पास एक व्यापक क्षितिज और निश्चित ज्ञान है। मैं सामूहिक मन का उपयोग करने का प्रस्ताव करता हूं और इस लेख में यह प्रतिबिंबित करने के लिए कि मंगल पर कनेक्शन कैसे दिखेगा, अगर लोगों के उपनिवेश थे।

यह चर्चा लेख अनुसंधान मानव बस्तियों के बीच मंगल पर संचार को व्यवस्थित करने के काल्पनिक तकनीकी कार्य पर चर्चा करता है। तैयारी के विभिन्न स्तरों के पाठकों की भागीदारी के लिए, लेख कुछ बुनियादी तकनीकी शब्दों का संक्षिप्त विवरण प्रदान करता है, मुख्य ध्यान लेज़रों का उपयोग करते हुए खुले ऑप्टिकल संचार के सिद्धांतों पर ध्यान दिया जाता है, साथ ही साथ स्थिर संचार उपग्रहों को डिजाइन करने के कुछ मुद्दों पर भी ध्यान दिया जाता है।

दृष्टांत: २१, वर्ण: ४५ ०1१।

चर्चा के लिए एक शुरुआती बिंदु के रूप में, इस मुद्दे पर मेरे कुछ विचार नीचे दिए गए हैं, साथ ही साथ कुछ रेडियो इंजीनियरिंग अवधारणाओं का संक्षिप्त विवरण भी है। अधिक अनुभवी पाठक केवल प्रत्येक खंड के अंत में संक्षिप्त सार पढ़ सकते हैं।

किसी भी प्रणाली को डिजाइन करते समय, आपको हमेशा इसका मुख्य उद्देश्य स्पष्ट रूप से समझना चाहिए। यह निश्चित फ़ंक्शन टेम्पलेट बनाने और इसे सख्ती से पालन करने के लिए अक्सर इतना सरल नहीं होता है। यह लेख मंगल पर अनुसंधान स्टेशनों के बीच संचार के आयोजन के लिए एक दूरसंचार प्रणाली की अवधारणा बनाने के उद्देश्य के बारे में चर्चा करता है। यह माना जाता है कि स्टेशनों को एक दूसरे से अनियंत्रित दूरी पर हटाया जा सकता है। सबसे अधिक संभावना है, मुख्य नेटवर्क ट्रैफ़िक अनुसंधान डेटा होगा, जैसे विभिन्न उपकरणों के टेलीमेट्री, ऑडियो और वीडियो की धाराएं। हालांकि यह इनकार करने के लिए आवश्यक नहीं है कि मंगल पर मनुष्य की निरंतर उपस्थिति एक गैर-शोध प्रकृति की विभिन्न सेवाओं के साथ स्थानीय वैश्विक नेटवर्क के निर्माण के लिए एक प्रेरणा के रूप में काम करेगी, उदाहरण के लिए, कुछ मनोरंजक। इस मामले में, पृथ्वी पर इंटरनेट के साथ स्थानीय वैश्विक नेटवर्क को सिंक्रनाइज़ करने का कार्य दिखाई दे सकता है। यह कार्य सरल से बहुत दूर है और इसके समाधान को कई बारीकियों को ध्यान में रखना चाहिए। वैज्ञानिक महत्वाकांक्षाओं के अलावा, किसी भी तकनीकी परियोजना को आर्थिक व्यवहार्यता पर आधारित होना चाहिए। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी भी दूरसंचार प्रणाली की तैनाती उचित नहीं होगी। बहुत से लोग जानते हैं कि पृथ्वी पर आधुनिक इंटरनेट के मुख्य राजमार्ग ऑप्टिकल संचार लाइनों पर काम करते हैं । मंगल पर इस तरह के अनुभव का आवेदन सबसे अधिक संभावना नहीं है, क्योंकि ऑप्टिकल लाइन के लिए ग्रह पर बुनियादी ढांचे को तैनात करने की आवश्यकता है। यह वांछनीय नहीं है, क्योंकि आमतौर पर जब वे अनुसंधान स्टेशनों के बारे में बात करते हैं, तो वे शोधकर्ताओं के एक प्रकार के स्थानीय निपटान का सुझाव देते हैं, जहां केंद्रीकृत तकनीकी सहायता का आयोजन किया जाता है। और जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह आवश्यक नहीं है कि एक और अनुसंधान स्टेशन पास में होगा। इसके अलावा, किन्हीं कारणों से निपटान को छोड़ना पड़ सकता है। पूर्वगामी के आधार पर, विभिन्न विकल्पों का विश्लेषण करना और सर्वश्रेष्ठ चुनने का प्रयास करना आवश्यक है, सामूहिक चर्चा का उपयोग कई कारकों को ध्यान में रखने की अनुमति देगा। चर्चा शुरू करने से पहले, लाल ग्रह की विशेषताओं के बारे में कुछ शब्द कहा जाना चाहिए।

चरण 1. मंगल

सौरमंडल में मंगल चौथा ग्रह है। यह पृथ्वी से थोड़ा छोटा और हल्का है । मंगल ग्रह पर, पृथ्वी की तुलना में वातावरण बहुत दुर्लभ और ठंडा है, लेकिन इसके बावजूद, पृथ्वी और मंगल की आम विशेषताएं हैं।

मंगल पर एक दिन पृथ्वी पर लगभग रहता है: लगभग 24 घंटे (24 घंटे 37 मिनट 23 सेकंड) । मौसम भी होते हैं, हालांकि सूर्य के चारों ओर लंबे समय तक कक्षा के कारण वे लंबे समय तक रहते हैं। आकाश नीला है और सफेद बादल भी हैं। हालांकि, मार्टियन कष्टप्रद धूल शायद आसपास के परिदृश्य को एक लाल रंग का टिंट दे सकती है। मंगल ग्रह के वातावरण की अनुमानित संरचना नीचे दिए गए आवेदन में प्रस्तुत की गई है।

कम वायुमंडलीय दबाव, बहुत कमजोर चुंबकीय क्षेत्र, ठंढा मौसम और वातावरण में ऑक्सीजन की कम एकाग्रता के कारण, मंगल पर एक व्यक्ति को विशेष सूट में स्थानांतरित करना होगा, शायद एक नियमित स्पेससूट की तुलना में, या विशेष कारों में। अन्यथा, एक व्यक्ति asphyxiation या विस्फोटक विघटन से कुछ ही सेकंड में मर जाएगा। विकिरण से बचाने के लिए, सबसे अधिक संभावना है कि आपको मिट्टी की मोटाई के तहत स्टेशनों का निर्माण करना होगा, जिसके प्रवेश द्वार को गेटवे से लैस करना होगा। शायद एक विशिष्ट मार्टियन स्टेशन इस तरह दिखाई देगा:

मंगल ग्रह, इसकी विशेषताओं और उपनिवेश के मुद्दों के बारे में अधिक जानकारी अतिरिक्त साहित्य में मिल सकती है, जिनके लिंक लेख के अंत में दिए गए हैं।

मंगल एक दिलचस्प खगोलीय पिंड है, जो पृथ्वी से काफी मिलता-जुलता है और आधुनिक प्रौद्योगिकियों के लिए सुलभ दूरी पर स्थित है। मंगल के उपनिवेशीकरण से औद्योगिक उद्देश्यों के लिए अपने संसाधनों का उपयोग करना संभव हो जाएगा, और ग्रहों की विशेषताएं अंतरिक्ष उद्योग के लिए आदर्श स्थिति बनाती हैं और अंतरिक्ष यान के अनुसंधान और प्रक्षेपण के लिए ( मंगल पर दूसरा अंतरिक्ष वेग पृथ्वी पर कम है)।

चरण 2. संचार लाइनें

उनके अंतरिक्ष कार्यक्रमों में कई अंतरिक्ष शक्तियां भविष्य में मंगल के खोजपूर्ण उपनिवेशण का सुझाव देती हैं। इसलिए, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह माना जाना चाहिए कि ग्रह पर कई अलग-अलग अनुसंधान स्टेशन हो सकते हैं जो एक दूसरे से एक मनमानी दूरी पर दूरस्थ हैं और जिन्हें एक पर्याप्त बड़े बैंडविड्थ के साथ एक विश्वसनीय संचार चैनल को व्यवस्थित करने की आवश्यकता होगी। यहां, चैनल बैंडविड्थ को इस तरह की अधिकतम जानकारी (बिट्स) के रूप में समझा जाता है जिसे इस संचार चैनल पर एक सेकंड में प्रसारित किया जा सकता है। साहित्य में, इस अवधारणा को "चैनल क्षमता" (चैनल क्षमता) नाम के तहत भी पाया जा सकता है।

अनुसंधान स्टेशनों के बाहर बुनियादी ढांचे की तैनाती वांछनीय नहीं है, क्योंकि यह अतिरिक्त लागतों को लागू करता है और परियोजना को जटिल बनाता है, इसलिए ग्रह पर फाइबर-ऑप्टिक संचार लाइनों (पृथ्वी पर सबसे अच्छा समाधान) का उपयोग इष्टतम नहीं है। इस प्रकार, एकमात्र उपलब्ध समाधान जिसमें अतिरिक्त संरचनाओं को खड़ा करना आवश्यक नहीं होगा, वायरलेस प्रौद्योगिकियों का उपयोग होगा।

आधुनिक वायरलेस प्रौद्योगिकियां सूचना के वाहक के रूप में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करती हैं। चुनाव के चुम्बकीय तरंगों पर गिरने का मुख्य कारण उनके प्रसार की गति और "रेंज" है। मुक्त स्थान में, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में तरंगें लगभग 299,792,458 मीटर प्रति सेकंड की गति से प्रचार कर सकती हैं और दो दूरी तय कर सकती हैं! उदाहरण के लिए, ध्वनि के माध्यम से सूचना का आदान-प्रदान भी अनिवार्य रूप से एक वायरलेस संचार तकनीक है जहां तरंगें (उदाहरण के लिए, हवा के अणुओं में) फैलती हैं, लेकिन जो प्रसार गति और "रेंज" दोनों में महत्वपूर्ण रूप से हीन हैं।

जिस सीमा पर विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रचारित कर सकती हैं वह असीमित है, लेकिन व्यवहार में यह ऊर्जा पर निर्भर करती है कि विद्युत चुम्बकीय तरंग वहन करती है। अंतरिक्ष में प्रचार करते समय, ऊर्जा लगातार खो जाती है, क्योंकि विद्युत चुम्बकीय तरंगें माध्यम के परमाणुओं और अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। इसलिए, एक विद्युत चुम्बकीय तरंग जितनी अधिक ऊर्जा लेती है, आप इसे "देख" सकते हैं। वास्तव में, बहुत अधिक ऊर्जा पर, मध्यम में दिलचस्प शारीरिक प्रभाव दिखाई देने लगते हैं, जो इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि सूचना प्रसारित करने का कार्य
ऐसी तरंगों का उपयोग करना जटिल है। तकनीकी अनुप्रयोगों में, एक पैरामीटर का उपयोग अक्सर किया जाता है - शक्ति, जो दर्शाता है कि प्रति इकाई समय में एक तरंग कितनी ऊर्जा वहन करती है। यह मुद्दा उद्धृत स्रोतों में अधिक विस्तार से कवर किया गया है।

आप देख सकते हैं कि दो तरंगें, एक ही दिशा में और एक ही दूरी पर, एक अलग मात्रा में ऊर्जा का प्रसार करती हैं। इससे पता चलता है कि, बिजली के अलावा, अन्य तरंग मापदंडों को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। भौतिकी में, कंपन और तरंगें बारीकी से संबंधित प्रक्रियाएं हैं जो गणितीय रूप से समान सूत्रों और अनिवार्य रूप से समान मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती हैं। सबसे महत्वपूर्ण दोलन आवृत्ति या तरंग आवृत्ति है। यह पैरामीटर प्रक्रिया की गति को चिह्नित करता है। जिस समय के दौरान एक दोलन होता है, उसे अवधि कहा जाता है, और इस समय के दौरान तरंग से आने वाली दूरी को तरंग दैर्ध्य कहा जाता है। आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य परस्पर जुड़े हुए हैं। उच्च आवृत्ति दोलन, तरंग दैर्ध्य कम। इसलिए, आवृत्ति और अवधारणा की अवधारणा दोनों का उपयोग करना समान रूप से संभव है, उनके बीच के रिश्ते को समझना। यह विद्युत चुम्बकीय तरंग की आवृत्ति (लंबाई) है जो यह निर्धारित करती है कि किसी दिए गए माध्यम में कितनी ऊर्जा खो जाती है। यह क्वांटम भौतिकी और पदार्थ की संरचनात्मक विशेषताओं के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। यह प्रश्न काफी जटिल है और इसमें बड़ी संख्या में बारीकियां हैं।

यह देखना महत्वपूर्ण है कि कौन से विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रसार के लिए मुख्य माध्यम में अधिक ऊर्जा खोती हैं - मंगल का वातावरण, और कौन सा कम। आपको यह समझने की आवश्यकता है कि मंगल का वातावरण जल वाष्प सहित अन्य गैसों की कुछ अशुद्धियों के साथ सिर्फ कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन है। इसलिए, ऊर्जा हानि में मुख्य योगदान इन गैसों से जुड़ा होगा। आप नीचे दिए गए चित्र पर एक नज़र डाल सकते हैं, जो विभिन्न आवृत्तियों (तरंगदैर्घ्य) पर जल वाष्प और ऑक्सीजन में क्षीणन (ऊर्जा अवशोषण) को दर्शाने वाले ग्राफ़ दिखाता है। हालाँकि रेखांकन आवृत्तियों (तरंगदैर्घ्य) का एक छोटा सा हिस्सा दिखाते हैं, यह स्पष्ट है कि आवृत्तियों (तरंगदैर्ध्य) की पूरी श्रृंखला के बीच ऐसे क्षेत्र हैं जहां अन्य की तुलना में क्षीणन कम है। ये तथाकथित "पारदर्शिता खिड़कियां" हैं। सूचना के आदान-प्रदान के लिए ऐसी आवृत्तियों (तरंगदैर्घ्य) का उपयोग करें।

विभिन्न आवृत्तियों पर अवशोषित ऊर्जा की मात्रा काफी व्यापक रेंज में भिन्न हो सकती है, इसलिए इंजीनियरिंग अभ्यास में, सुविधा के लिए, सापेक्ष इकाइयों के एक लघुगणक पैमाने का उपयोग किया जाता है। यह सुविधाजनक है क्योंकि यह बड़ी संख्या के रिकॉर्ड को समाप्त करता है और गणना को कम करता है। चूंकि स्केल रिश्तेदार इकाइयों का उपयोग करता है, यह रिश्तों के साथ संचालित होता है। इन अनुपातों के लिए माप की इकाई डीबी (डेसीबल) है। उदाहरण के लिए, यह लिखना आवश्यक नहीं है कि 1000 के एक कारक द्वारा प्रचार के दौरान विद्युत चुम्बकीय तरंग को देखा गया है, बस 30B लिखें। आकृति इस पैमाने पर रूपांतरण के सिद्धांत की व्याख्या करती है।

इंजीनियरिंग में, रिश्तेदार लॉगरिदमिक पैमाने पर स्विच करने के लिए भी सुविधाजनक है और पूर्ण मूल्यों के लिए, उन्हें बस कुछ आसानी से सहमत संख्या से विभाजित (सामान्यीकृत) किया जाता है। तो, शक्ति का वर्णन करने के लिए, जिसे आमतौर पर वाट (डब्ल्यू) में मापा जाता है, एक इकाई शुरू की जाती है - डीबीएम (प्रति मिलीवाट डेसीबल)। इसके लिए, शक्ति को केवल 1 mW (मिलीवेट) से विभाजित किया जाता है।

विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में प्रचारित एक सिग्नल की शक्ति और आवृत्ति रेंज प्रसिद्ध शैनन फॉर्मूला द्वारा एक वास्तविक संचार चैनल की बैंडविड्थ से संबंधित है, जो नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

यह संकेत और इसके स्पेक्ट्रम और वे कैसे परस्पर जुड़े हुए हैं, इस लेख में पहले ही चर्चा की जा चुकी है। आपको याद दिला दूं कि प्रकृति में, विद्युत चुम्बकीय तरंगों सहित प्रकृति में कई शारीरिक प्रक्रियाएं दोलनशील (हार्मोनिक) हैं । इसलिए, लागू प्राकृतिक विज्ञानों में, जहां वे संकेतों के साथ काम करते हैं, स्पेक्ट्रा के गणितीय तंत्र (सरल दोलनों का एक सेट) को व्यापक आवेदन प्राप्त हुआ। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सिग्नल प्रसार ऊर्जा हस्तांतरण के साथ जुड़ा हुआ है। स्पेक्ट्रा की भाषा में, सिग्नल के प्रत्येक प्राथमिक दोलन (हार्मोनिक) पूरे सिग्नल की कुल ऊर्जा का कुछ हिस्सा वहन करते हैं। और आवृत्ति रेंज जिसमें 99% ऊर्जा होती है और इसे सिग्नल बैंड ( एफसीसी संस्करण के अनुसार) कहा जाता है, जो शैनन फॉर्मूला में दिखाई देता है। सवाल सही उठ सकता है, 100% क्यों नहीं? तथ्य यह है कि सभी सिग्नल ऊर्जा को सभी आवृत्तियों पर स्मीयर किया जाता है, अर्थात। वास्तविक सिग्नल बैंड की अनंत चौड़ाई है। इस तरह की अवधारणा बहुत जानकारीपूर्ण नहीं है और इससे कोई व्यावहारिक लाभ नहीं है, क्योंकि एक आवृत्ति सीमा होती है जहां सिग्नल की मुख्य ऊर्जा केंद्रित होती है, जो इसके गुणों को निर्धारित करती है। यदि आप तस्वीर देखेंगे तो यह स्पष्ट हो जाएगा।

सिग्नल बैंड की अन्य परिभाषाएं हैं, हालांकि, वे सभी वैचारिक रूप से समान हैं, एकमात्र अंतर किसी विशेष एप्लिकेशन के लिए परिभाषा की आसानी है। आप लेख के अंत में उद्धृत साहित्य में इसके बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।

इस प्रकार, आवश्यक बैंडविड्थ के लिए विचार के तहत संचार प्रणाली के लिए, आवृत्ति रेंज (तरंग दैर्ध्य) , सिग्नल बैंडविड्थ और इसकी शक्ति का चयन करना आवश्यक है। ये सभी मात्राएं वास्तव में सीमित हैं, इसका कारण एक अलग बातचीत का विषय है। इस लेख में यह विचार करना कोई गलती नहीं होगी कि ऐसी कोई सीमाएँ नहीं हैं, क्योंकि बैंड, शक्ति और वास्तविक प्रणालियों में आवृत्ति के मान सीमा से बहुत दूर हैं। सूचना उच्च-आवृत्ति संकेतों द्वारा विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा प्रेषित की जाती है, जिसकी आवृत्ति बिजली के नुकसान को कम करने के लिए वातावरण की पारदर्शिता खिड़कियों के अनुरूप होनी चाहिए। इस आवृत्ति को वाहक कहा जाता है। वाहक आवृत्ति को संशोधित करके डेटा को इस संकेत में दर्ज किया गया है। मॉड्यूलेट सिग्नल की आवृत्ति परिणामी बैंड के लिए आनुपातिक है (मॉड्यूलेशन के बाद) सिग्नल। आमतौर पर, दूरसंचार प्रणालियों में, बैंड वाहक आवृत्ति की तुलना में बहुत छोटा होता है, इस तथ्य के कारण कि इस मामले में परिणामस्वरूप (मॉड्यूलेशन के बाद) संकेत हार्मोनिक आकार से बहुत अलग नहीं होता है (एक विस्तृत सिग्नल बैंड सिग्नल स्पेक्ट्रम में उच्च आवृत्ति वाले घटकों की उपस्थिति का संकेत देता है, जो सिग्नल को अधिक जटिल आकार देता है। )। यह इस तथ्य को देखते हुए आवश्यक है कि उपकरण अपूर्ण है और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार के दौरान संभावित विकृतियों को खत्म करने के लिए, इस आवश्यकता को पूरा किया जाना चाहिए। नीचे दी गई आकृति स्पेक्ट्रा की भाषा में सिग्नल मॉड्यूलेशन के सिद्धांत को दर्शाती है।

अंततः, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सूचना के एक बड़े प्रवाह को संचारित करने के लिए, एक व्यापक आवृत्ति बैंड की आवश्यकता होती है, जिसके लिए क्रमशः उच्च आवृत्ति के वाहक की आवश्यकता होगी (संकेत सद्भाव बनाए रखने के लिए) । एकल वाहक पर एक गीगाबिट डेटा स्ट्रीम को प्रसारित करने के लिए, आपको लगभग एक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है गीगाहर्ट्ज़ (एक सशर्त अनुमान जो आपको परिमाण के आदेशों को देखने की अनुमति देता है) , जो अंततः एक वाहक के लिए आवश्यकता की ओर जाता है जो बैंड, टेराहर्ट्ज़ से अधिक परिमाण के कई आदेश हैं, जो ऑप्टिकल रेंज से मेल खाती है। ऑप्टिकल रेंज में, यह आवृत्ति की अवधारणा का उपयोग नहीं करने के लिए प्रथागत है, लेकिन तरंग दैर्ध्य। आपको याद दिला दूं कि ये समान अवधारणाएं हैं। टेराहर्ट्ज़ फ़्रीक्वेंसी रेंज नैनोमीटर वेवलेंथ रेंज से मेल खाती है।

इसके अलावा, ध्रुवीकरण की अवधारणा तरंग प्रसार की घटना से जुड़ी है। यह एक दिलचस्प घटना है, जिसके वर्णन में एक दृश्य गणितीय चरित्र है। यदि आप विवरण में नहीं जाते हैं, तो यह अंतरिक्ष में लहर की एक निश्चित अभिविन्यास है। विभिन्न ध्रुवीकरणों के साथ एक ही आवृत्ति पर एक ही दिशा में दो विद्युत चुम्बकीय तरंगों का प्रसार अलग-अलग तरीकों से हो सकता है। नीचे दिया गया आंकड़ा तरंगों के ध्रुवीकरण (अभिविन्यास) का एक स्पष्ट सादृश्य दिखाता है। इस घटना के बारे में अधिक विवरण इलेक्ट्रोडायनामिक्स पर साहित्य में पाया जा सकता है। विभिन्न विकृतियों के साथ एक माध्यम से बहुत बड़ी दूरी तक संचारित करते समय, विद्युत चुम्बकीय तरंग के ध्रुवीकरण को ध्यान में रखते हुए इसकी प्रासंगिकता खो जाती है।

किसी भी श्रेणी के विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार की तस्वीर के एक दृश्य प्रतिनिधित्व के लिए, बस अपने चारों ओर देखें। आखिरकार, प्रकाश, जैसा कि ऊपर कहा गया था, एक विद्युत चुम्बकीय तरंग भी है। ये एक बहुत ही संकीर्ण आवृत्ति रेंज की तरंगें हैं, जिसकी शक्ति (तीव्रता) मानव आंख द्वारा दर्ज की जाती है। विभिन्न प्रभाव: हाइलाइट, छाया, आंशिक छाया, आदि। - यह सब तरंगों और अन्य आवृत्तियों में निहित है। यह ध्यान देने योग्य है कि विभिन्न आवृत्तियों की तरंगों का वितरण आसपास की वस्तुओं से अलग तरह से प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, कुछ आवृत्तियों पर तरंगों के लिए, मंगल के रेगिस्तानी मैदान पर एक अकेला खड़ा रॉकेट प्रचार में एक बाधा होगा, जबकि अन्य लोग इसे ध्यान से नहीं देखेंगे। इस प्रकार, माध्यम के अलावा, विद्युत चुम्बकीय तरंगों का वितरण भी आसपास की वस्तुओं से प्रभावित होता है। वस्तुओं के ज्यामितीय आयामों के आधार पर, तरंगें या तो उनमें से उछल सकती हैं, या चारों ओर झुक सकती हैं, या उन पर तितर बितर हो सकती हैं। अंतरिक्ष में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार का अध्ययन इलेक्ट्रोडायनामिक्स द्वारा भी किया जाता है।

प्रकाश के अनुरूप, कभी-कभी किरणों के रूप में रेडियो तरंगों के प्रसार की कल्पना करना सुविधाजनक होता है। फिर, सूचना का आदान-प्रदान करने के लिए, प्रेषक प्राप्तकर्ता की दिशा में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के एक बीम का उत्सर्जन करता है, और वह, बदले में, इसे प्राप्त करता है। यदि उनके बीच के मार्ग पर कोई वस्तु है जो किरण चारों ओर नहीं जा सकती है, तो लहर परावर्तित या बिखरी हुई है और रिसीवर जानकारी प्राप्त करने में सक्षम नहीं होगा। , - , , , , , - , . . , , . , , , . . .

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यह देखा जाता है कि प्रकाश प्रसार की किरण फैलती है। मात्रात्मक रूप से, इस विस्तार की डिग्री को विचलन के कोण द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसे पिछले आंकड़े में दिखाया गया था। विचलन कोण विकिरण की तरंग दैर्ध्य और विकिरण की सतह के आकार पर निर्भर करता है, जिसे प्रकाशिकी में एपर्चर कहा जाता है। तस्वीर यह भी दिखाती है कि रिसीवर अलग-अलग दूरी पर विकिरण की तीव्रता के वितरण को कैसे देखेगा। एक समान तीव्रता के वितरण के साथ विकिरण के केंद्र (किनारों पर अधिकतम और किनारों पर एक चिकनी गिरावट, गौसियन वक्र के समान निर्भरता) को गौसियन कहा जाता है। इस तरह की घटनाओं के अध्ययन के लिए यह सबसे सरल गणितीय मॉडल है, जो अक्सर साहित्य में पाया जाता है। एक ही प्राप्त क्षेत्र होने से, पुनरावर्तक उपग्रह को ट्रांसमीटर से अलग दूरी पर बिजली की एक अलग मात्रा प्राप्त होगी। यह विचार एक बार फिर दिखाता है कि कम विचलन के साथ लेजर विकिरण का उपयोग प्रभावी है।

सरल ज्यामिति का उपयोग करते हुए, यह दिखाया जा सकता है कि एक विशिष्ट लेजर विकिरण विचलन (लगभग 1 मिलीरियन ) के साथ, प्रति यूनिट क्षेत्र की शक्ति लगभग 17,000 गुना या 42 डीबी तक घट जाएगी । रिसीवर को प्राप्त होने वाली शक्ति प्राप्त सतह के क्षेत्र पर निर्भर करती है। यह देखते हुए कि आयामी प्रणालियों को कक्षा में रखना मुश्किल है, विशेष रूप से प्रकाशिकी, किसी को बड़े क्षेत्रों की आशा नहीं करनी चाहिए, इसके बावजूद कुछ सटीकता के साथ यह माना जा सकता है कि विवर्तन हानियों को 32 डीबी तक कम करना संभव होगा। हालांकि, अवशोषण और नगण्य बिखरने के कारण वातावरण में कुल नुकसान लगभग 20 डीबी तक होगा, जिसके परिणामस्वरूप मंगल -> उपग्रह (रिले) कनेक्शन के साथ 50 डीबी के आदेश का कुल संकेत क्षीणन होगा। उपग्रह संचार प्रणालियों में इस प्रकार के कनेक्शन को आमतौर पर अपलिंक कहा जाता है, क्रमशः उपग्रह (रिले) -> मंगल कनेक्शन को डाउनलिंक कहा जाता है। अभी जो शक्ति अनुमान लगाया गया है, वह बहुत ही कठिन है, लेकिन कुछ गुणात्मक तर्क के लिए स्वीकार्य है। नुकसान के अलावा, सिस्टम में बिजली के स्तर का निर्धारण करने वाला एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक रिसीवर और उसके गुणों का प्रकार है।

ऑप्टिकल विकिरण रिसीवर को वर्णक्रमीय ऑपरेटिंग रेंज द्वारा विशेषता है, अर्थात। आवृत्तियों (वेवलेंथ) का वह सेट जो इसे प्राप्त कर सकता है, और विभिन्न आवृत्तियों के लिए प्रतिक्रिया मान (ज्ञात संकेत का स्तर) भिन्न होता है (रिसीवर की सामग्री और डिजाइन द्वारा निर्धारित) । यह एक महत्वपूर्ण कारक है जिसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। आधुनिक ऑप्टिकल संचार प्रणालियों में, हिमस्खलन फोटोडायोड्स (एपीडी) और एक पिन संरचना वाले तथाकथित फोटोडियोड्स का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। पूर्व अधिक संवेदनशील हैं, बाद वाले कम शोर करते हैं। एक प्रकार या किसी अन्य का आवेदन विशिष्ट कार्य पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, क्वांटम क्रिप्टोग्राफी की प्रणालियों और फोटॉनों पर क्वांटम कंप्यूटिंग पर प्रयोग, बस विशेष रूप से संवेदनशील हिमस्खलन फोटोडायोड का उपयोग किया जाता है। फोटोडेटेक्टर्स, उनके डिजाइन और ऑपरेशन के सिद्धांतों के बारे में बात करने के लिए - आपको पहले अर्धचालक उपकरणों के शोर के बारे में बात करनी चाहिए। प्रश्न इस लेख के दायरे से परे है, इसलिए आपको यह मानना ​​होगा कि फोटोडेटेक्टर और संवेदनशीलता के आंतरिक शोर का स्तर कम महत्वपूर्ण कारक नहीं हैं। जो लोग रुचि रखते हैं वे अतिरिक्त साहित्य में इसकी जांच कर सकते हैं। इसलिए, विवरण में जाने के बिना, मैं बस ध्यान देता हूं कि आधुनिक सिस्टम -30 डीबीएम के ऑप्टिकल विकिरण शक्ति स्तर की आवश्यकता के दौरान लंघन द्वारा एक गीगाबिट बैंडविड्थ के साथ ऑप्टिकल संचार को व्यवस्थित करना संभव बनाता है। ये बहुत संवेदनशील सिस्टम हैं। संक्षेप में फोटोकोड के बारे में यहां पढ़ा जा सकता है ।

इस प्रकार, 50 डीबी के नुकसान और -30 डीबीएम के इनपुट पर एक स्वीकार्य स्तर के साथ, लेजर विकिरण 20 डीबीएम होना चाहिए। मोटे तर्क के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए, हम 30 डीबीएम का आवश्यक स्तर लेंगे, विशेष रूप से चूंकि कुछ डेसिबल द्वारा क्षीणन ऑप्टिकल सिग्नल के मॉड्यूलेशन (आयाम मॉड्यूलेशन उर्फ ​​इंटेंसिटी मॉड्यूलेशन के साथ होता है, लेजर समय का हिस्सा नहीं चमकेगा - "लॉजिक जीरो") । इस तरह के मार्जिन के साथ भी, लगभग 1 डब्ल्यू प्राप्त होता है। अर्धचालक लेज़रों के लिए भी ऐसी शक्तियाँ उपलब्ध हैं, हालाँकि उच्च शक्तियों पर (तुलना के लिए, डीवीडी लेज़र की शक्ति 200 mW या 23 dBm है ), उनकी सेवा का जीवन कम हो जाता है। किसी भी मामले में, शायद यह एक हल करने योग्य समस्या है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अर्धचालक लेज़रों का उपयोग अधिक न्यायसंगत है, क्योंकि उनका उत्पादन तकनीकी पक्ष पर समान गैस, ठोस-अवस्था वाले लेज़रों या डाई लेज़रों की तुलना में आसान है।

दूरसंचार प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल उपकरण आदर्श नहीं होते हैं और इसलिए महत्वपूर्ण विकृतियाँ हो सकती हैं, प्रकाशिकी में ऐसी विकृतियाँ जिन्हें अपभ्रंश कहा जाता है। उन्मूलन और इसकी किस्मों के बारे में बात करें, साथ ही साथ उनके खिलाफ लड़ाई के बारे में भी, अलग से किया जाना चाहिए। हम मानते हैं कि ट्रांसमिशन के लिए सबसे आदर्श शारीरिक और तकनीकी स्थितियों का उपयोग किया जाता है। अधिक विवरण अतिरिक्त स्रोतों में पाए जा सकते हैं, खासकर फोटोग्राफी पर साहित्य में।

संचार चैनल की पर्याप्त उच्च बैंडविड्थ और सीमा सुनिश्चित करने के लिए, इष्टतम समाधान मंगल की स्थिर कक्षा पर एक पुनरावर्तक के साथ FSO प्रौद्योगिकी की अवधारणा का उपयोग करना होगा। ऐसा समाधान आपको मौजूदा तत्व आधार के साथ भी संचार को व्यवस्थित करने की अनुमति देगा। मंगल पर विशिष्ट परिस्थितियों के कारण ऐसे अवसर पैदा होते हैं, जहां एक दुर्लभ वातावरण का प्रसार लेजर बीम पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। गणना में संभावित अशुद्धि, साथ ही वायुमंडलीय अशांति, कम बैंडविड्थ (कम शक्ति) के कई लेजर उत्सर्जकों द्वारा मुआवजा दिया जा सकता है।

चरण 4. स्थिर उपग्रह

एक स्थिर उपग्रह का संगठन और संचालन एक अलग कहानी है। ऑपरेशन की लंबी अवधि की ऐसी स्वायत्त प्रणालियों पर, तकनीकी और सॉफ्टवेयर घटक दोनों का एक विशेष सिद्धांत।

किसी भी अंतरिक्ष यान को वर्तमान में कार्य करने के लिए बिजली की आवश्यकता होती है। जैसा कि आप जानते हैं, मंगल सूर्य से बहुत दूर है, इसलिए सूर्य के प्रकाश का विकिरण सौर पैनलों का उपयोग करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है। पुनरावर्तक की उनकी कम दक्षता और संभावित परिचालन समय को ध्यान में रखते हुए, उपग्रह पर रिएक्टर स्थापित करना सबसे अच्छा होगा। इससे भी बदतर, लेकिन यह भी एक विकल्प के रूप में, आप रेडियो आइसोटोप गर्मी और बिजली जनरेटर का उपयोग कर सकते हैं।

इसके अलावा, एक उपग्रह के लिए अभिविन्यास बहुत महत्वपूर्ण है, खासकर जब यह उच्च परिशुद्धता ऑप्टिकल सिस्टम की बात आती है। आधुनिक वास्तुकला में विचलन को बदलने के लिए, लेजर गायरोस्कोप का उपयोग आसान और अधिक कॉम्पैक्ट समाधान के रूप में किया जाता है। मूल रूप से, ये फाइबर-ऑप्टिक सिस्टम हैं, जिसमें दो लेजर बीम एक-दूसरे के साथ एक कुंडलाकार पथ पर जाते हैं (ऑप्टिकल फाइबर एक रिंग में बदल जाता है) , जब वे मिलते हैं, तो बीम एक-दूसरे को ओवरलैप करते हैं और कुछ प्रभाव उत्पन्न होते हैं जो अच्छी तरह से मापा जा सकता है और जो फाइबर के रोटेशन की गति के लिए आनुपातिक हैं। अंगूठी। यह तथाकथित Sagnac प्रभाव है । प्रभाव के वर्णन के लिए भी प्रारंभिक पृष्ठभूमि की जानकारी की आवश्यकता होती है, इसलिए जो लोग इस लेख के अंत में साहित्य में खुद को परिचित कर सकते हैं। कोणीय वेग को जानना, ऑन-बोर्ड कंप्यूटर उपग्रह के अभिविन्यास की गणना करता है। विचलन के मामले में, अंतरिक्ष में वांछित स्थिति को बहाल करना आवश्यक है, इसके लिए वे आम तौर पर बड़े पैमाने पर यांत्रिक उपकरणों का उपयोग करते हैं - जिरोएडनेस , जो घूर्णन प्रणालियों (कोणीय गति) में संवेग के संरक्षण के कानून के संबंध में , जाइरोएडैमिक घुमावों के माध्यम से उपग्रह को घुमाते हैं। एक बैकअप प्रणाली के रूप में, संपीड़ित गैस या तरल ईंधन का उपयोग करने वाले माइक्रोमीटर का उपयोग किया जा सकता है।

उपग्रहों पर, तापमान नियंत्रण को ध्यान में रखा जाना चाहिए। अंतरिक्ष में, ऊर्जा के कई स्रोत हैं जो सिस्टम को गर्म करते हैं। वैक्यूम में होने के कारण, उपग्रह प्रणाली गर्मी नहीं देती है, जिससे उपकरण विफलता हो सकती है। इन उद्देश्यों के लिए, सभी उपकरणों की एक गंभीर गणना और सबसे छोटे विवरणों को ध्यान में रखना, साथ ही गर्मी वितरण के विशेष साधनों का उपयोग, सौर विकिरण से सुरक्षा और मंगल से परावर्तित विकिरण, साथ ही सक्रिय शीतलन प्रणाली (अंतरिक्ष में, ऊर्जा हस्तांतरण के दो तरीके हैं: आपको कुछ वाष्पीकृत करने की आवश्यकता है कुछ फेंकना) । एक उपग्रह प्रणाली के पूरी तरह से थर्मल मॉडल की गणना के लिए बहुत सारे तैयार सॉफ्टवेयर हैं, उदाहरण के लिए ESARAD , THERMICA , आदि।

हार्डवेयर कंप्यूटिंग पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स है, जिसमें दोष सहिष्णुता, कम ऊर्जा खपत, गर्मी हस्तांतरण, आयाम और वजन के लिए संभवतः बढ़ी हुई आवश्यकताओं को छोड़कर। वास्तुकला के दृष्टिकोण से, स्थलीय इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ आमतौर पर कोई बड़ा अंतर नहीं है। आमतौर पर, एक मल्टीप्रोसेसर आर्किटेक्चर का उपयोग किया जाता है, जहां एक मुख्य प्रोसेसर होता है जो बाकी के बीच गणना को वितरित करता है, अगर यह क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो कोई भी अन्य प्रोसेसर मुख्य बन सकता है। प्रणाली जटिल है, लेकिन आपको आवश्यक विश्वसनीयता प्रदान करने की अनुमति देती है। बसें, इंटरफेस, मेमोरी एक पारंपरिक ग्राउंड सिस्टम के समान है। मुख्य खतरा विकिरण विकिरण के प्रभाव में है, जिससे डिजिटल सर्किट के तर्क का उल्लंघन हो सकता है, परिचालन एम्पलीफायरों पर वोल्टेज में बदलाव, गर्मी उत्पादन में वृद्धि, आदि। हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर स्तरों, त्रुटि सुधार पर लगातार चेकसम की जांच करके कई घटनाओं से निपटना संभव है। विशेष कोड) , साथ ही अतिरेक (पूरे या भाग में लोहे का दोहराव) ।

सॉफ़्टवेयर के लिए, उनके लिए आवश्यकता बहुत गंभीर है: उड़ान नियंत्रण प्रणाली, सतह के साथ स्थिति और सेवा कनेक्शन के लिए कठिन वास्तविक समय, कम मांग।
दूरसंचार उपग्रह के मामले में उड़ान के मिशन से संबंधित विभिन्न अभियानों के लिए, यह स्विचिंग उपकरण का नियंत्रण है। इस मामले में, सिस्टम को सामान्य फास्ट ऑपरेटिंग सिस्टम के तहत नियंत्रित किया जा सकता है, संभवतः कुछ विधानसभा कोलिब्री ओएस । इस तरह के सिस्टम के लिए सॉफ्टवेयर विकास एक बहुत ही जिम्मेदार और मुश्किल काम है। ऐसे किसी भी सिस्टम में, 90% समय टेस्टिंग और प्लानिंग पर खर्च किया जाता है, जिसमें स्पेकट्रम-आरएल (स्पेसिफिकेशन टूल्स एंड रिक्वायरमेंट मेथडोलॉजी) के समान विशेष सीएडी सिस्टम का उपयोग करना शामिल है, और केवल कोडिंग पर केवल 10%। उपग्रह प्रणालियों के लिए सॉफ्टवेयर के विकास के बारे में अधिक विवरण साहित्य में पाया जा सकता है।

विचाराधीन लेजर चैनल के लिए, उपग्रह पर ऑप्टिकल हिस्सा बहुत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से प्रकाशिकी जो सिग्नल प्राप्त करेगा और इसे फोटोडेटेक्टर को निर्देशित करेगा, जो पिछले अनुभाग में चर्चा की गई थी। इस ऑप्टिकल प्रणाली को चिह्नित करने के लिए, एंटेना के सिद्धांत से विकिरण पैटर्न की अवधारणा का उपयोग करना सुविधाजनक है। यदि आप विवरण में नहीं जाते हैं, तो इस तरह के आरेख को आमतौर पर रिसीवर के कुछ विमान में माना जाता है, जहां यह दिखाया जाता है कि रिसीवर को विभिन्न कोणों पर विकिरणित होने पर सिग्नल स्तर क्या मिलेगा। ऐसी प्रणालियों में "अंधे धब्बे" होते हैं, जहां से विकिरण सीधे रिसीवर तक नहीं जाएगा। लेजर चैनल के लिए, इसका मतलब है कि मंगल का सतह क्षेत्र जिसके साथ उपग्रह के साथ संचार स्थापित करना संभव है, सीमित होगा (प्रतिबंध किसी भी मामले में होगा, लेकिन एक बड़े दायरे और क्षितिज के कारण)। इस समस्या का एक विशिष्ट समाधान "पहलू दृष्टि" की तकनीक का उपयोग करना हो सकता है। इस प्रौद्योगिकी के केंद्र में मक्खी की आंख का डिज़ाइन है, जो अपने आप में 360 ° देखने में सक्षम है। इस प्रकार, आप उपग्रह के देखने के कोण को बढ़ा सकते हैं, जैसा कि पारंपरिक रूप से नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

मुखर दृष्टि रिले उपग्रहों और संभवतः अन्य खगोलीय पिंडों जैसे कि फोबोस या डीमोस के बीच संवाद करने की क्षमता प्रदान कर सकती है, लेकिन यह जटिलता के उच्च क्रम का कार्य है।

लेजर संचार चैनल में एक स्थिर कक्षा में एक उपग्रह-पुनरावर्तक का उपयोग परियोजना की जटिलता में वृद्धि पर जोर देता है, लेकिन साथ ही यह कई फायदे देता है, मुख्य रूप से संचार सीमा बढ़ाने में। सीमित उपग्रह संसाधन वास्तुकला के लिए कुछ आवश्यकताओं को निर्धारित करते हैं, उदाहरण के लिए, मंगल पर एक समान ट्रांसमीटर के पावर लेज़रों का उपयोग करना मुश्किल हो सकता है, जिसमें कमजोर रेडिएटर्स का उपयोग किया जाना चाहिए और दूसरी तरफ एक बड़े एपर्चर (प्राप्त क्षेत्र) के साथ एक रिसीवर द्वारा मुआवजा दिया जाना चाहिए।

चरण 5. डेटा ट्रांसफर

लेख में माना गया लेजर संचार चैनल बड़ी संख्या में दूरसंचार आवश्यकताओं को कवर करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, ऐसा चैनल स्टेशनों के बीच ऑडियो और वीडियो प्रसारण प्रदान कर सकता है, टेलीमेट्री ट्रांसमिशन का उल्लेख नहीं करने के लिए। यह आश्चर्य की बात नहीं है अगर आप ध्यान दें कि अनुमानों में 1 Gbit / s की चैनल क्षमता के लिए काफी वास्तविक सिस्टम पैरामीटर प्राप्त किए गए थे।

ऑप्टिकल चैनल इस अर्थ में स्थिर नहीं है कि कुछ अप्रत्याशित कारकों की घटना से संचार का नुकसान होगा। उदाहरण के लिए, धूल तूफान की घटना सैकड़ों डेसिबल के चैनल में क्षीणन को पेश करेगी, जो सूचना प्रसारित करने के लिए कोई संभावना प्रदान नहीं करती है। इसे रोकने के लिए, सिस्टम में विफल होने पर एक बैकअप रेडियो चैनल को शामिल किया जाना चाहिए। उन लोगों की तरह जो अब उपग्रह संचार में पृथ्वी पर उपयोग किए जाते हैं। ऐसे चैनल की बैंडविड्थ बहुत कम है, लेकिन अप्रत्याशित परिस्थितियों के मामले में कम से कम किसी तरह का कनेक्शन होगा। ऑप्टिकल सिस्टम को इंगित करते समय रेडियो चैनल भी उपयोगी हो सकता है, क्योंकि अभिविन्यास के प्रति कम संवेदनशील। मार्गदर्शन में आसानी सुनिश्चित करने के लिए, लेजर विकिरण को थोड़ा कम किया जा सकता है, जो प्राप्त करने वाले पक्ष पर एक बड़ा स्थान बनाएगा, जो उपग्रह में प्राप्त करना आसान है। कनेक्शन स्थापित करने के बाद, सिस्टम को वापस केंद्रित किया जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि रिसीवर पर अधिकतम विकिरण, इस मामले में, ट्रांसमीटर को रिसीवर पर सख्ती से लक्षित किया जाएगा।

मुख्य चैनल पर संचार की अनुपस्थिति में सूचना हस्तांतरण की समस्या का समाधान अन्य तरीकों से पाया जा सकता है। प्रौद्योगिकियां अभी भी खड़ी नहीं हैं और शायद जल्द ही वैकल्पिक डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम नए सिद्धांतों पर दिखाई देगा। हाल ही में, शोधकर्ता न्यूट्रिनो बीम द्वारा डेटा के संचरण पर एक प्रयोग करने में सक्षम थे। स्वाभाविक रूप से, प्रयोग व्यावहारिक अनुप्रयोग से दूर है, लेकिन अब यह पहले से ही देखा जा सकता है कि, न्यूट्रिनो की मर्मज्ञ क्षमताओं को ध्यान में रखते हुए, लगभग किसी भी स्थिति में लंबी दूरी पर संदेश प्रसारित करना संभव है। यह विशेष रूप से उपयोगी होगा यदि ग्रह के माध्यम से सीधे ग्रह के दूसरे पक्ष को जानकारी स्थानांतरित करने की आवश्यकता है।

सबसे अधिक संभावना है, ऑप्टिकल संचार चैनल कुछ फाइबर नेटवर्क के साथ इंटरफ़ेस करेगा, जो "अंतिम मील" के लिए एक उत्कृष्ट समाधान है। इस मामले में, आपको मानकों के सामंजस्य के बारे में सोचने की जरूरत है। सबसे अधिक संभावना है, पूरे नेटवर्क को एसडीएच वास्तुकला (माना चैनल एसटीएम -16 स्तर प्रदान करने में सक्षम होगा) के अनुसार बनाया जाएगा , और टर्मिनलों के साथ रिले के सिंक्रनाइज़ेशन को सुनिश्चित करने के लिए यह आवश्यक होगा। यह संभवतया सबसे सटीक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के रूप में क्वांटम आवृत्ति मानक को सेट करने के लिए अधिक सही होगा, एक पुनरावर्तक और एक रेडियो चैनल पर ग्रह के लिए सिंक्रनाइज़ेशन के लिए एक संकेत प्रसारित करने के लिए, फिर सभी संचार चैनल सिस्टम तुल्यकालिक रूप से काम करेंगे।

जैसा कि मोबाइल सिस्टम के लिए, उदाहरण के लिए, लोगों के परिवहन के लिए रोवर्स या कार, तो सबसे अधिक संभावना है कि उन्हें अल्ट्रा-हाई (300-3000 मेगाहर्ट्ज) या अल्ट्रा-हाई (3-30 गीगाहर्ट्ज) आवृत्तियों पर एक निश्चित रेडियो चैनल तैनात करना होगा, जो एक निश्चित दायरे में सभ्य संचार प्रदान करेगा। स्टेशन के अंदर, यदि यह बड़ा है, तो रेडियो सिस्टम को एक प्रकार के एलटीई , वाईमैक्स में विभाजित किया जा सकता है। यदि स्टेशन से एक गंभीर दूरी निहित है, तो आप एक उच्च एंटीना लगा सकते हैं और लंबी तरंगों पर अधिक दूर की वस्तुओं के साथ संवाद कर सकते हैं। यह समस्या पहले से ही पृथ्वी पर तकनीकी समस्याओं के ढांचे में हल हो गई है, जहां लंबी दूरी और कम दूरी के संचार के कई अलग-अलग सिस्टम हैं।

कई अनुसंधान स्टेशनों और उपग्रह ट्रांसपोंडर से मंगल ग्रह पर एक वैश्विक नेटवर्क का अस्तित्व पृथ्वी सेवाओं के साथ सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता है। यहां पूरी समस्या सिग्नल की देरी है। तरंग पैकेट को स्थानांतरित करने के लिए ग्रहों के बीच "छोटी" दूरी के साथ लगभग 3 मिनट लगेंगे । सबसे खराब स्थिति में, लगभग 20 मिनट । मंगल पर पृथ्वी और पृथ्वी पर मार्टिंस के लिए सेवाओं को डिजाइन करते समय एक निश्चित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। वैकल्पिक रूप से, आप उन समाधानों का उपयोग कर सकते हैं जो अब संस्करण नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं।

इस लेख ने अनुसंधान स्टेशनों के बीच मंगल पर एक काल्पनिक संचार प्रणाली के बारे में चर्चा के लिए एक विषय प्रस्तावित किया। प्रशिक्षण के विभिन्न स्तरों के पाठकों के व्यापक सर्कल को आकर्षित करने के लिए कुछ बुनियादी तकनीकी शब्दों का संक्षिप्त विवरण प्रदान किया गया है। एक आधार के रूप में, मंगल की स्थिर कक्षा में एक उपग्रह-रिले के माध्यम से एक खुले ऑप्टिकल संचार चैनल का उपयोग करने का विचार, साथ ही संबंधित तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए कुछ आवश्यक शर्तें भी प्रस्तावित थीं। नीचे दी गई पुस्तकों और लेखों की सूची आपको अपने सवालों के जवाब खोजने में मदद करेगी। विचार की गई समस्याओं को सुलझाने पर विचारों और सुझावों (विशेषकर मौलिक रूप से अलग) को देखकर मुझे खुशी होगी।

चरण 6. पढ़ें

1. हो क्रिश्चियन, नासिर गोलशान और कलियोर अरविदास। रेडियो तरंग
   मंगल पर और उसके आसपास संचार के लिए प्रचार पुस्तिका।
2. नासा। मंगल के तथ्य।
3. सीई शैनन और डब्ल्यू वीवर। सूचना का गणितीय सिद्धांत।
4. ब्रोंस्टीन वी.ए. ग्रह मंगल।
5. लांडौ, एल.डी., लाइफशिट्स, ई.एम. फील्ड थ्योरी।
6. ग्रुडिंस्काया जी.पी. रेडियो तरंग प्रसार।
7. निकोलेस्की वी.वी. इलेक्ट्रोडायनामिक्स और रेडियो तरंगों का प्रसार।
8. पिमेनोव यू। वी। तकनीकी इलेक्ट्रोडायनामिक्स।
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11. गोल्डस्टीन एल.डी., ज़र्नोव एन.वी. विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और तरंगें।
12. Wertz। जेम्स आर। और विली जे। लार्सन। अंतरिक्ष मिशन विश्लेषण और डिजाइन।
13. लीच, रोनाल्ड जे। सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग का परिचय।
14. मासाफुमी कटिहार, नैन्सी जी लेवेसन। स्पेस एप्लीकेशन में स्पेकट्रम का उपयोग।
15. पिसाकेन, विंसेंट एल। और रॉबर्ट सी। मूर। अंतरिक्ष प्रणालियों के मूल तत्व।
16. सोलोमैटिन वी। फेस दृष्टि।
17. इंका हुब्लिट्ज़। Inflatable मंगल ग्रह की सतह ग्रीनहाउस के लिए इंजीनियरिंग अवधारणाओं।
18. जॉर्जी पेत्रोव का एमआईटी एसएम आर्किटेक्चर थीसिस।
19. Plesiochronous digital hierarchy और E1 stream ( esendjer )।