美國國家航空航天局（NASA）目前正在研究使用激光來改進航天器之間的通信方式。過去，NASA依靠其深空網(wǎng)絡發(fā)射的無線電信號，將深空探測器的所有科學數(shù)據(jù)傳送回地球，然而，未來利用激光將能夠大大增強航天器發(fā)送的數(shù)據(jù)量。目前NASA已經(jīng)準備好在月球周圍應用此類技術傳輸數(shù)據(jù)。
作為NASA ILLUMA-T實驗的一部分，圖中展示了各個衛(wèi)星、國際空間站和地面站將如何協(xié)同工作，傳輸數(shù)據(jù)。(圖片來源:NASA) NASA正在嘗試在下一次繞月任務即阿特米斯2號任務中，在獵戶座飛船上搭載阿特米斯2號任務光通信系統(tǒng)(O2O)終端，以測試激光通信技術。O2O終端將通過獵戶座飛船，將月球區(qū)域的高分辨率圖像與視頻發(fā)送回地球。NASA在4月份公布的一份視頻中表示，如果該任務能夠按照計劃進行，未來在地球上的觀測者將能夠前所未有地對月球實施實時觀測。 如果NASA的目標能夠實現(xiàn)，那么傳輸速度的提升將好比從使用多年的撥號上網(wǎng)升級成為千兆光纖。為了給激光通信技術夯實基礎，NASA近年來發(fā)射了多顆技術演示衛(wèi)星，2021年12月，NASA發(fā)射了激光通信中繼演示衛(wèi)星（Laser Communication Relay Demonstration ,LCRD），這也NASA的首顆激光中繼衛(wèi)星，接著NASA又于2022年發(fā)射了一顆太字節(jié)紅外傳輸立方體衛(wèi)星（TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) CubeSat），該衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率達到了每秒200千兆比特。 目前，NASA正在著手將LCRD衛(wèi)星上的近地軌道用戶調制解調器和ILLUMA-T放大器終端集成，后者將于今年發(fā)射至國際空間站上。ILLUMA-T放大器終端將會連接在國際空間站的日本實驗艙段上。一旦設備投入使用，ILLUMA-T將通過LCRD衛(wèi)星的調制解調器，在NASA首個端到端激光中繼通信系統(tǒng)中將數(shù)據(jù)傳回地球，為將在阿特米斯2號任務期間搭載在獵戶座飛船上的O2O系統(tǒng)奠定基礎。但是NASA也對此保持了謹慎的態(tài)度，在最近的視頻中NASA指出，這一系列實驗只是通過激光通信技術為科學發(fā)展鋪平道路的開始。 去年阿特米斯1號任務的成功令阿特米斯2號任務步入了正軌，這也將是自1972年以來首次有宇航員飛往月球。在獵戶座飛船首次往返月球軌道的任務中，安裝在飛船上的相機做拍攝的圖像自然也吸引了全世界的目光。NASA希望阿特米斯2號任務不僅能傳輸高分辨率的圖像，還能夠傳輸視頻，如果激光通信實驗能夠按計劃進行，屆時地面人員將能夠通過獵戶座飛船近乎實時地觀看到月球表面的景象。 據(jù)space.com消息編譯 原作者Josh Dinner 編譯：陳壯迪
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